APF有源電力濾波器無功補(bǔ)償三相四線有緣濾波柜380V50A濾波裝置

1.1有源濾波器的基本原理

有源濾波器是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置，它能對(duì)大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償，其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)。

有源濾波器的基本原理如圖1-1所示：檢測(cè)補(bǔ)償對(duì)象的電壓和電流，經(jīng)指令電流運(yùn)算電路計(jì)算得出補(bǔ)償電流的指令信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)補(bǔ)償電流發(fā)生電路放大，得出補(bǔ)償電流，補(bǔ)償電流與負(fù)載電流中要補(bǔ)償?shù)闹C波及無功等電流抵消，終得到期望的電源電流。

1.2 有源濾波器的系統(tǒng)構(gòu)成

圖2-1為有源濾波器的系統(tǒng)框圖。圖中，es表示交流電源，負(fù)載為諧波源，它產(chǎn)生諧波并消耗無功。有源濾波器系統(tǒng)由兩大部分組成，即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路。其中指令電流運(yùn)算電路的核心是檢測(cè)出補(bǔ)償對(duì)象電流中的諧波和無功等電流分量。補(bǔ)償電流發(fā)生電路的作用是根據(jù)指令電流運(yùn)算電路得出的補(bǔ)償電流的指令信號(hào)，產(chǎn)生實(shí)際的補(bǔ)償電流，它由電流跟蹤控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和主電路三個(gè)部分構(gòu)成。主電路目前均采用PWM變流器。

圖2-1  有源濾波器系統(tǒng)框圖

圖2-2為三相四線制有源濾波器的系統(tǒng)原理圖。圖中e a 、e b 、e c 為交流電源，諧波電流源為非線性負(fù)載，L sa 、L sb 、L sc  、L sn分別代表四相的電網(wǎng)阻抗。而有源濾波器主要由以下幾部分組成，指令運(yùn)算電路，電流跟蹤控制電路，驅(qū)動(dòng)電路以及主電路。其中指令運(yùn)算電路的主要任務(wù)是按照要求檢測(cè)出負(fù)載電流中的諧波、無功以及負(fù)序分量。電流跟蹤控制電路，驅(qū)動(dòng)電路以及主電路合在一起可以稱為補(bǔ)償電流發(fā)生電路，它的主要作用是根據(jù)指令運(yùn)算電路得出的補(bǔ)償指令，產(chǎn)生實(shí)際的補(bǔ)償電流。主電路主要由IGBT 構(gòu)成的電壓型PWM變流器，以及與其相連的電感和直流側(cè)電容組成。