谐波抑制与并联混合有源滤波器的关键技术

随着电力电子技术的发展，电力电子装置的应用日益广泛。由于电力电子装置对电网来说大多是非线性负载，是电网的主要谐波源，电网中的谐波电流“污染”情况变得日趋严重，不仅影响了供电质量，甚至危及到了电网安全。 本文首先简单介绍了三种常用的谐波抑制技术：无源滤波技术(Passive Filter,PF)、有源滤波技术(Active Power Filter，APF)、混合有源滤波技术(Hybrid Active Power Filter，HAPF)。从各自特点出发，对其适用领域做出了简单归纳。其中混合有源滤波技术(HAPF)由于具有低有源容量、良好的滤波特性、易实现大补偿容量等优点，成为了本文的主要研究对象。 文章简单介绍了混有有源滤波技术的主要控制方法及基本原理，并以补偿我国低压配电网650kW三相不控整流负载产生的谐波电流为目标，分析了HAPF系统无源部分的参数选取与系统有源容量、补偿效果、倒送无功电流等多方面的关系，并对其做了相应的仿真验证，给出了无源部分的设计及实际器件的选取、采购建议；针对有源部分，还分析了变压器对于调节有源部分电压电流输出比例的必要性，介绍开关管关断电压尖峰的抑制措施。 文章从滤波器阻抗频率特性的角度出发，提出了几种具有广阔应用前景的新型混合有源滤波器拓扑。通过仿真对比分析了它们与有源滤波器、传统混合有源滤波器的区别与联系。 最后，文章给出了传统大功率HAPF系统有源部分及低容性无功倒送的新型HAPF系统的实验验证，证明了文章的相关设计的正确性。