变电站谐波抑制与无功补偿的大功率混合型电力滤波器

阐述了一种用于高电压变电站谐波抑制与无功补偿的大功率混合型电力滤波器。该系统包括无源滤波器和有源滤波器两部分，其中有源电力滤波器能同时补偿大容量变电站的功率因素和电流谐波。文章提出了大功率混合型电力滤波器的一种配置，讨论了其工作原理，给出了无源滤波器的设计和有源滤波器的谐波电流注入分析。阐述了有源滤波器中基于DSP的数字控制器。最后，仿真结果和实际工程应用都证明这个系统有着良好的无功补偿和谐波滤波性能。     

一种混合型有源电力滤波器的研究

提出了一种混合型有源电力滤波器电路结构。该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧。在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果。理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,使有源电力滤波器能够应用于大功率场合。     

大容量有源滤波器的拓扑结构分析

为提高有源电力滤波器的容量并改善其补偿性能,从现有各种大容量有源电力滤波器的拓扑结构入手建立其数学模型,分析了各种结构的补偿原理并比较了它们的性能特点。研究结果表明:有源无源混合滤波器较适合于已安装了无源滤波器的场合,级联型多电平结构较适合于大容量的有源电力滤波器且该结构也是未来有源滤波技术发展的主要趋势。     

一种新型混合型有源电力滤波器的研究

提出了一种单相并联混合型有源电力滤波器电路结构.该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧.在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果和抑制它与系统阻抗可能发生的谐振.理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,从而使有源电力滤波器能够应用于大功率场合.     

串联混合型有源电力滤波器的无源滤波器简化设计

串联混合型有源电力滤波器由于成本低、滤波效果好,降低了谐振发生的可能性而受到广泛的关注。目前国际上研究的串联混合型有源电力滤波器主要有4种:并联无源和串联有源的组合系统,基于正弦电流控制的串联型有源滤波器,基于基波磁通补偿的有源滤波器和一种新型串联混合型有源电力滤波器。该文首先综述这4种串联型有源滤波器的特点,给出其谐波阻抗的区别。根据各自谐波阻抗的特点,特别是基于基波磁通补偿的有源电力滤波器和一种新型串联混合型有源电力滤波器的谐波阻抗非常大的特点,得出其中无源滤波器可以简化设计的结论,提出3种典型的简化设计方案,给出这3种无源滤波器简化设计方案的具体应用场合。该无源滤波器简化设计方案可以减少成本,大大降低系统设计的复杂性。采用2种典型谐波源的实验结果证明这3种无源滤波器简化设计的合理性。     

改进型混合级联多电平有源电力滤波器的研究

针对高压有源电力滤波器,为了减小有功损耗且提高补偿性能,提出一种改进型混合级联多电平拓扑结构,等效为电压源与电流源相串联。电压源由混合级联27电平变换器构成,其输出电压的基波分量与高压配电网电压相抵消,从而为电流源的运行提供了很低的电压环境。电流源由PWM变换器构成,其额定功率很小,IGBT开关频率较高,从而使得有源电力滤波器具有极好的补偿性能。有源电力滤波器的主要功率由开关频率50/60 Hz的方波变换器输出,从而使得有源电力滤波器的总损耗很小。理论分析与仿真结果证明了该新型拓扑结构的有效性。     

三相整流桥直流侧和交流侧并联型有源电力滤波器比较研究

三相直流侧和交流侧有源电力滤波器均可用于三相不可控整流桥的谐波治理。从谐波补偿效果、有源滤波器的补偿容量、开关应力三个方面对二者进行了分析和对比。分析结果表明，由于直流侧有源电力滤波器并联在整流桥的直流侧，在换相处的负载电流变化率比交流侧小得多，因此直流侧有源电力滤波器的补偿性能优于交流侧有源电力滤波器。同时由于直流侧有源电力滤波器工作在电压电流两个象限，因此其补偿容量和开关应力远小于交流侧有源电力滤波器。     

串联混合型单相电力有源滤波器稳态特性的研究

串联混合型单相电力有源滤波器是串联有源滤波器与并联无源滤波器组合而成的单相电路新型滤波装置。本文基于其控制方法和工作原理，对其稳态工作特性进行了深入研究。通过分析，获得了稳态补偿特性曲线，探讨了其控制放大倍数与补偿性能的关系，分析了其对电路中谐振现象的抑制作用。仿真和实验表明，该滤波装置具有良好的稳态补偿特性，并且可以较好地抑制无源滤波器与电网阻抗之间的谐振     

串联混合型有源电力滤波器对三相负载谐波源补偿特性的研究

在分析几种常用负载谐波源特性的基础上，推导出了在谐波环境下三相通用负载、星形和三角形联结负载谐波源的阻抗计算公式、序阻抗和序导纳矩阵。建立了串联混合型有源电力滤波器模型，并研究了该滤波器对星形联结和三角形联结负载谐波源的补偿特性。串联混合型有源电力滤波器适合补偿星形联结和三角形联结负载谐波源，也适合补偿电容性和电感性谐波源。实验结果验证了该结论的正确性。     

电力电子技术与谐波抑制、无功功率补偿技术研究综述

文章论述了电力电子技术在电力系统中的应用与发展，分析了无功功率的概念与高次谐波的危害；以及无功补偿与谐波抑制的现状，指出电力电子技术与无功补偿、高次谐波抑制是紧密相联的；对无源滤波技术的优劣进行了分析，阐述了有源滤波器的机理与实际应用进展，指出有源滤波器与无源滤波器的结合相关抑制技术可以相互取长补短，对基于电力电子技术的有源功率因数校正器的工作机理、特点、系统构成作了简单介绍；分析了解决谐波和无功问题的一些新技术和发展动向，文章得出了合理的结论。     

电力系统谐波与无功功率综合补偿方式的研究

本文对由两类逆在组成的电力系统谐波我功功率的综合补偿系统进行了分析,并提出了一种由两个并联的电压源逆变压组综合补偿系统,该系统中负荷产生的谐波由带ＬＣ并联谐振回路的混合型有源电力滤波器补偿,基波无功功率由产的低开关频率的电压源逆变器补偿。当需进行大容量的谐波与无功功率补偿时,利用该系统可有效降低装置成本和损耗。文中描述了该系统的结构,分析了其工作原理和控制策略,并通过计算机仿真对理论分析进行了验证     

电力有源滤波器在谐波治理中的应用

随着现代电力电子技术的发展,各种交直流换流设备和开关型负荷的比重越来越大,带给系统的谐波污染也越来越大,严重影响到系统的安全和供电质量,因此无功补偿和谐波治理已成电力系统亟待解决的的问题。传统的交流滤波器已经不能很好的满足谐波治理的要求,电力有源滤波器(Active Power Filter,简称APF)的研究和应用应运而生,动态抑制谐波、补偿无功,可实现对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。     

一种大容量的串联型有源电力滤波器

为了能制造出大容量的串联型有源电力滤波器,提出了在串联变压器二次侧设计有多个绕组,每个绕组配置一个逆变器单元。该单元向相应的二次侧注入幅值相同、相位相反的基波电流,在补偿系数等于1或略大于1时,在串联变压器一次侧对基波呈近似为0的阻抗,而对谐波呈现高阻抗,从而迫使谐波流入无源支路。实验结果证明了原理分析的正确性。     

基于81电平铁路功率调节器的不平衡补偿策略

为进一步降低铁路功率调节器在大功率补偿过程的开关频率,采用开关频率较低的混合级联81电平变换器作为电压源、开关频率较高的单相全桥变换器作为电流源,将两个电压源背靠背连接,提出一种81电平铁路功率调节器。由于系统中承担85%的补偿功率的开关器件的开关频率在250 Hz及以下,开关频率高的电流源仅承担1%的功率,因此系统开关损耗小且对补偿电流参考信号的跟踪性能好。研究了系统的基本结构及其等效电路,通过构建等效对称三相电压源建立等效三相电路,采用有功功率平均分配法,使得补偿后的系统等效为Y-Y型对称三相电路,从而实现不平衡电流补偿,并提出一种新的补偿电流检测方法。仿真结果证明所提系统及其补偿方法的有效性和可行性。     

基于FPGA的三相四线有源滤波器的电流控制方案

电流控制器作为有源电力滤波器的核心部分,直接影响着有源电力滤波器的补偿性能。为了实现电流的快速跟踪,文中将电流跟踪问题转化为变换器的电压控制进行分析,并采用一种简单的abc坐标系下的3维空间矢量调制算法,避免了繁琐的坐标变换,减小了计算复杂程度,提高了计算速度。应用一片现场可编程门阵列（FPGA）完成了固定开关频率的电流控制功能设计,并进行了编程仿真。最后给出了三相四线有源滤波器的电流控制波形的实验结果,证明了该电流控制方案的可行性和正确性。     

数字恒频移相调功串联谐振逆变电源的研制

当两个或多个感应加热线圈距离很近且电源工作频率不同时,就会产生低频噪声。针对这一问题,提出了恒频移相调功方式,在功率调节过程中,超前臂开关管始终工作在零压开通、零压关断状态;滞后臂开关管在移相角小于负载阻抗角时工作在零压开通状态,在移相角大于负载阻抗角时工作在零流关断状态。还详细分析了开关模态,给出了超前臂开关管并联电容的选择原则和相应实验波形。产品长期运行的结果表明,所提出的功率调节方式不仅成功解决了上述低频噪声问题,而且开关损耗小,可靠性高,具有极大的工程应用价值。     

提高脉冲逆变器开关频率的技术——最佳基极驱动电流和抗饱和电路的设计

大功率晶体管逆变器在当代高性能的逆变器装置中显示了其突出的优点,其中提高其开关运行的频率是至关重要的。本文介绍的提高功率晶体管开关频率的措施,经实践证明可使功率晶体管在20kHz的开关频率下带负载可靠地运行。     

多通道逆变器空间矢量调制调压技术研究

多通道逆变器(阶梯波合成逆变器)是一种适合于大功率应用的逆变技术,但传统的多通道逆变器不能调节输出电压.将SVPWM调制技术应用于多通道逆变器,不仅可以调节输出电压,而且实现了SVPWM在大功率场合的运用.以4通道逆变器为例,分析了不对称SVPWM方案的基本原理和性能,给出了最优的开关频率和采样偏移角.采用不对称SVPWM方案,在4通道逆变器样机上进行了实验.实验结果证明,采用该方案可以在低开关频率下得到良好的输出电压波形.     

开绕组电机驱动用双逆变器死区效应补偿方法

与传统两电平逆变器的死区效应不同,开绕组电机驱动系统中双逆变器的开关死区将导致零序电压和零序电流,使绕组电流出现低频次谐波,影响系统的性能。提出了一种双逆变器开关死区导致的零序电压的补偿方案,通过扩展占空比最大的一路开关信号的导通时间,来插入一个补偿电压矢量,利用补偿电压矢量产生的零序电压抵消开关死区导致的零序电压,从而抑制系统的零序电压和零序电流。通过在开绕组感应电机驱动系统中的仿真和试验,验证了死区补偿方法的有效性。     

CPS-SPWM技术在级联H桥型变流器上的具体实现方法

CPS-SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机结合。该技术能够在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,通过低次谐波的相互抵消提高等效开关频率,而不是简单地将谐波向高次推移,因而具有良好的谐波特性。具有独立电源的级联H桥多电平变流器具有每个H桥单元结构相同、所用元器件数少、易于实现电路的模块化设计和封装等一系列优点,因而在无功补偿和有源电力滤波器等领域有广泛的应用前景。重点提出了基于CPS-SPWM技术的级联H桥型多电平变流器,是CPS-SPWM技术与级联H型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。