详细说明
并联式有源滤波器当功率容量足够大时,不仅可以快速地补偿谐波,而且也可用于补偿无功、三相不平衡以及电压的波动和闪变。有源滤波器虽在技术性能上相对于无源滤波器来说具有许多优点,但是由于它本身是一种高技术、多学科的产品,要达到同容量的无功补偿和谐波滤波,初期制造费用比无源滤波器要高得多。解决的办法是采用有源滤波器和无源滤波器相结合的混合型装置,这样能够有效地降低初期的投资费用,并提高滤波补偿的效率。混合型补偿装置有无源滤波器与并联式有源滤波器混合与无源滤波器与串联式有源滤波器复(混)合2种类型。其系统结构如图1所示。
图1混合型补偿装置电路结构
在并联式混合型补偿装置中,有源滤波器的主回路采用效率高、损耗小的电压源脉宽调制(PWM)逆变器,有源滤波器的作用主要是产生补偿谐波电流的电流IC,无源滤波器主要用于补偿无功,并兼顾补偿某指定次数的谐波。这样安排的优点是可以大大减小并联式有源滤波器的容量,便于并联式有源滤波器的应用。在串联式复(混)合型补偿装置中,有源滤波器的作用是产生补偿谐波电压的电压UC,使电源侧与非线性负荷之间实现谐波隔离。其优点是可大大减小串联式有源滤波器的容量,无源滤波器既可补偿无功又可补偿谐波。其缺陷是应用于高电压等级的串联式有源滤波器的安全隔离和保护,目前在技术方面仍存在一些困难,因而只能应用于一些低电压和小容量的场合[1]。因此本课题选用了适合于高电压等级大容量场合的并联式混合型有源滤波器装置的研制。
3总体设计方案的考虑
该项目研究内容主要有2点:①高电压(10kV级)、大容量(300kVA以上)有源滤波器的研究,包括有源滤波器的静态和动态特性研究,应用智能控制技术提高有源滤波器的自适应能力,实现最优补偿。②并联式混合型有源滤波器滤波技术的研究,包括无源滤波器和有源滤波器的复合连接技术及动态特性的研究。主要解决的关键问题为高电压、大容量电力有源滤波器的变流技术和谐波电流注入技术;有源滤波器和无源滤波器混合并联技术与智能控制技术。