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諧波抑制的工程設計方法探討

作者: 時間:2011-03-03 來源:網絡 收藏
(3)不存在過載問題。當系統(tǒng)諧波電流增大超

本文引用地址:http://www.2s4d.com/article/179548.htm

過裝置的補償能力時,濾波器仍可發(fā)揮最大補償作用;

(4)對系統(tǒng)中各次諧波均能有效抑制;

(5)一臺裝置即可實現對多次諧波和基波無功電

流的實時動態(tài)跟蹤補償。

但是,與LC濾波器相比,有源濾波器的結構相對復雜,運行損耗較大,設備造價高。由于有源濾波器本身是以開關方式工作,在補償諧波的同時,也會注入新的諧波,但其開關頻率很高(達3kHz以上),諧波頻率高,幅值低。

有源濾波器可用于抑制負載為周期性變化的高次諧波和LC濾波器不能抑制的部分高次諧波。表1為有源濾波器的兩種接線方式比較。

直接接入方式是有源濾波器與系統(tǒng)的基本連接方式。此時PWM逆變器相當于一個受控電流源,其產生與負載諧波大小相等、相位相反的諧波電流,使電源側電流被補償成正弦。該方式下,電源基波電壓全部加在逆變器上,因而裝置容量較大。該接線方式的濾波器具有連續(xù)調節(jié)無功功率的功能,能在補償諧波的同時動態(tài)補償系統(tǒng)無功。

注入電路方式的有源濾波器將電抗器和電容器作為逆變器注入電路,利用電感和電容的諧振特性,使有源濾波器不承受基波電壓,從而減小了逆變器的裝置容量,減小體積,降低成本。通過選擇注入電路常數,使逆變器的裝置容量僅為直接接入方式的1/4~1/5,因此適于構成高壓電路的大型濾波裝置。

有源濾波器也可與LC濾波器并聯(lián)或串聯(lián)組成混合結構進行組合運用。當并聯(lián)使用時,LC濾波器用來分擔補償相同次數的諧波,補充有源濾波器的補償作用,降低所需逆變器的容量。而采用串聯(lián)方式運用時,有源濾波器則主要不是用來直接補償諧波,而是用來抑制LC濾波器與電網阻抗之間的并聯(lián)諧振,即所謂的諧波放大現象,以改善LC濾波器的補償效果。此時,逆變器不承受基波電壓,裝置容量小。

圖6有源濾波器原理電路圖

圖6為明電舍株式會社生產的有源濾波器原理電路圖。該裝置可以有效濾除2~19次諧波,諧波抑制率達85%以上,動態(tài)響應時間小于1ms。

6結語

(1)在治理系統(tǒng)諧波時,應充分考慮系統(tǒng)中各種因素的影響,兼顧各個指標,選擇合理有效的濾波方案;

(2)采用LC濾波器,應以濾波器組的綜合濾波效果為原則,嚴格避免諧波放大現象的發(fā)生;

(3)濾波電容器電容量的選擇既要滿足濾波的要求,也要考慮無功補償的需要,還應使電容器能承受過電流和過電壓的影響;

(4)有源濾波器是一種新型動態(tài)濾波器,其諧波抑制能力大大優(yōu)于LC濾波器。隨著對電網諧波問題的日益重視和其成本的逐步降低,將具有廣闊的應用前景。

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