有源滤波器是采用现代电力电子技术,及基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备,是由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器DSP。对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
(1)APF有源滤波器系统结构原理图如下所示:
【注】非线性负载为谐波源,下面部分是APF。
从以上的有源滤波器系统结构图中可以看出,APF系统包含两大部分,即指令电流运算电路和补偿电流发生电路。目前主电路的拓扑结构均采用的PWM变流器。
(2)APF有源滤波器的基本工作原理是:
检测补偿对象的电压电流,经过指令电流运算环节计算得出补偿电流的指令信号,驱动控制回流根据指令信号产生PWM脉冲作用于变流器的开关器件,使其产生与谐波和无功电流大小相同、方向相反的补偿电流,使电网电流波形趋于正弦波,达到补偿的目的。
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