有源滤波器补偿方式的比较及分析.pdfVIP

维普资讯 《电工技术杂志2004年第 12期 有源滤波器补偿方式的比较与分析 谢 磊 林荣文 (福州大学电气工程与 自动化学院 350002) 摘 要 分析 了现在电力设计学界主流的几种有源滤波器补偿方式。就这几种检波方式在几 种经典的相同条件下 (平衡、不平衡和畸变 电压条件下)的最优补偿效果和特性进行 了比较和分 析，并用 Matlab／Simuhnk进行仿真分析。 关键词 谐波和无功补偿 电力有源滤波器 Matlab／Simulink 原理 ，将 50Hz基波信号从电网电流信号 中滤除， 1 引言 从而得到补偿电流指令信号。但是由于它的响应速 目前随着电力电子技术和数字处理技术的快速 度较慢 ，误差不如第二类方式 ，所以目前还处在研 发展，有源滤波器 (APF)已经成为解决 日益严重 究和发展阶段。④同步检波方式最初运用在通信系 的电力谐波污染问题的最有效的和最有前途的补偿 统的音频信号处理中。目前它也被扩展到三相电力 方式。自从赤暮泰文发表著名的有关瞬时无功功率 的论文…，APF发展到今天，各国学者为使它能 2．1 瞬时无功功率理论 够达到最佳 的静态和动态性 能，作出了不懈 的努 设某时刻电力系统三相电流 (电压)的瞬时采 力 ，也取得了长足的进步。世界学者对 APF的检 样值分别为 i ib、i (e eb、e)，它们通过下 波方式问题都作了许多研究，到 目前主流的方式大 式变换到 a一卢两相正交 的坐标系上，其 a 两相 约可以分为三类七种。 瞬时电流 i i口(瞬时电压 e 。口)为 这么多的方法 ，目前缺少定性和定量的综合比 较，在应用中无法选择最佳的方式。本文就此问题 作一定的研究，也介绍了几种国外使用的先进的检 ；【】：c：f：]；【】：c：ea]c- 波方式和一种新 的 自适应算 法，并用 Matlab／ Simulink进行仿真分析。 式中 = 【 】 2 检波方式简介 三相电力瞬时无功功率 q (瞬时有功功率 P) 为电压向量 e的模和三相电路瞬时无功电流 i。(瞬 目前 ，检波方式主要分为三类 ：①直接使用瞬 时有功电流 i)的乘积。 时无功理论的检波方式 (如 PQ方式)，它存在检 波的误差与电网的畸变相关的问题 ，即补偿后电流 g= 去[(eb-ec) ec-ea+ea-eb] 含有与系统畸变 电压相关的分量。②在瞬时无功功 率基础上发展起来的含有锁相环 (PLL)检波方式 =e。 +印 。 以及它的简化方式，由于它利用锁相环 (PLL)和 P=ei+ebib+ei=e。。+印 数字电路产生纯净的单位正弦波波形，很好地解决 (3) 了第一类方式的检波误差与电压畸变相关的问题 ， 其矩阵形式为 所以是 目前运用最广泛 、最有发展前景 的一种方