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随着配电网中各类电力电子设备的大量采用,由于其非线性的工作特性,将不可避免地给电网带来大量谐波。电力谐波污染已成为影响供电质量的重要问题。传统的无源滤波器(PF)和有源滤波器(APF)的固有属性,大大限制其推广的空间,特别是在一些大功率谐波治理场合。
本文首先对常见无源、有源滤波器进行比较分析,在参照目前国内外滤波装置发展的最新动态基础上,设计出了一种在大功率场合普遍适用的混合型电力滤波器——串联谐振注入式混合滤波器(SRITHAF)。其原理是,SRIHAF的有源部分等效于在电网支路中串联了一个谐波阻抗,该谐波阻抗对基波电流不起作用,而对谐波电流产生很大阻碍作用,迫使谐波电流流入无源滤波器,从而达到滤除谐波的目的。SRITHAF不仅能够有效地滤除无源滤波器组谐振频率的谐波电流,而且还可以对非无源滤波器组谐振频率的谐波电流有一定的滤除能力。同时5RITHAF还充分利用了无源滤波器的无功补偿功能,在不增加有源部分容量的前提下,可以提供一定容量的无功功率。由于SRITHAF有源部分承受的电网基波电压不大,也没有基波电流流入,因此逆变器容量小,初期投资较小。此外,在电网阻抗变化和无源滤波器夫谐的情况下SRITHAF仍具有良好的补偿特性以及抑制系统串、并联谐振的能力。
该滤波器通过将传统无源、有源滤波部分进行有效的整合,采用目前最为先进的瞬时无功功率谐波检测算法和电压空间矢量调制技术,从理论分析、仿真试验、硬件设计等方面进行了研究设计。仿真结果表明该混合滤波器很好地结合了无源电力滤波器和有源电力滤波器的优点,获得优良滤波特性的同时也带来了可观的经济效益,具有极大的推广价值。