有源电力滤波器是补偿三相电力系统中谐波和无功功率的重要装置,具有广阔应用前景。它的基本原理是通过控制电力电子变流器,使它向电网中输入与谐波电流和无功电流大小相同、方向相反的电流,从而使三相电源只输出基波有功电流的目的。随着电力电子装置在电力系统、工业、交通以及家庭中的广泛应用,电力系统中的非线性负荷大量增加,使得电网中的电流波形严重畸变,含有大量的谐波电流和无功分量,给电能的生产和传输带来危害,也影响电子设备的应用,造成电力公害。有效治理电网谐波、减少能量损耗、实现“绿色能源”是电力电子技术领域十分紧迫和必须面对的问题。
1.并联有源电力滤波器的系统结构。
(1)下图为并联型有源电力滤波器补偿电网谐波电流时的系统结构图:
【注】e为电网电源,HPF为高频滤波器,L为APF交流侧电感,C为APF直流侧电容,R为软起动电阻,S为开关,APF主电路为三相变流器。
(2)下图为APF主电路结构。
当系统上电瞬间,apf直流电容两端电压为零,电网电源e通过apf交流侧电感和变流器给电容充电,这是二极管不控整流过程。为了防止上电瞬间烧毁装置,系统中设计了软起动电阻R,对初始充电电流进行限制,合上开关S后,通过二极管不控整流,电容两端电压约为540v。
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