电能质量讲座第六讲电力滤波装置

有源和无源电力滤波装置是治理谐波的重要手段。从交流滤波装置的接线方式和滤波装置的原理、参数选择等方面对交流滤波装置进行了阐述,并简要介绍了有源滤波器的原理与发展。     

交流滤波装置设计（上）

本文主要涉及交流滤波装置主回路的设计原则,叙述了设计流程,设计依据,一次回路设计.系统谐波阻抗,等值失谐频率计算,调谐整定方法的确定,单调谐滤波器和高通滤波器的设计,滤波电容器组三个指标校验,还说明了滤波装置的正常和异常运行计算,滤波装置的阻抗频率特性,一些元件的谐波性能。对系统谐波阻抗,滤波电容器电流指标,滤波器的性能分析等提出了笔者的见解,与同行商榷,为减轻谐波危害,节约能源,发展与完善交流滤波装置作出努力。     

大功率整流装置谐波治理

本文针对整流装置产生的谐波污染,结合直流电机工作中整流器产生的谐波污染及低功率因数问题,对整流装置产生的谐波污染问题进行了深入分析,提出了采取无源滤波装置解决谐波污染问题的工程实现方法,并分析无源滤波装置应用效果.     

农村电网谐波污染的现状及治理措施

根据盘锦农村电网谐波治理的实践,分析谐波产生的原因和危害,进行谐波治理方案的比较,讨论适合盘锦地区电网的谐波治理方案.谐波治理主要有电网集中治理模式、特殊变压器就地治理模式、改变整流变压器接线、无源滤波装置就地治理模式及有源滤波装置就地治理模式,其中无源滤波模式较为成熟,值得推广.     

无变压器型并联混合有源滤波器设计及应用

将有源滤波器和无源滤波装置结合起来构成混合有源滤波器是当今的发展趋势,既弥补了无源滤波装置的固有缺陷,又能充分发挥有源滤波器的优势。该文对无变压器型混合并联有源滤波器的设计原则进行了研究,提出了具体的设计方法以及电感值和直流母线电压之间的关系。同时,分别给出了混合有源滤波进行补偿负载电流谐波和阻尼电网电压谐波放大这两种不同应用时的控制策略,对其滤波和阻尼特性进行了详细的分析。为了改善混合有源滤波性能,在控制策略中引入了广义积分控制器。实验结果证明了所提出的混合并联滤波装置具有优异的性能。     

电动汽车充电站谐波的抑制与消除

对电动汽车充电站产生的谐波特点进行了分析,介绍了充电站运行及检修对谐波的影响,并结合Q/CSG11516.2—2010《电动汽车充电站及充电桩设计规范》,提出防范与治理谐波的技术措施,包括合理增大充电机的滤波电感值、增大整流装置的脉波数、由容量较大的系统供电、加装滤波装置等。实测数据分析表明,在电动汽车充电站采用12脉波整流并配置滤波器的方案治理谐波是可行的。     

一种包含逆变环节的APF技术的研究

通过分析有源电力滤波器(APF)的发展和电路拓扑结构以及控制策略,并结合逆变电路自身的电路特点,再通过理论总结,提出了一种利用一个三相全控桥装置,同时实现逆变和有源滤波两种功能.经过Matlab 仿真和实验波形分析得出该此种方案能够有效实现逆变和滤波两项功能,在谐波检测环节采用积分算法来进行谐波电流检测.     

高次谐波抑制手段及其发展

随大功率变流装置、可控硅控制装置、各种大功率冲击性负荷（电弧炉、轧机、电力机车等等）的日益广泛应用，高次谐波对电网和用电设备的影响越来越大，交流滤波装置在电网中的作用自然也越来越重要。除已广泛应用的ＬＣ交流滤波装置外，利用现代功率电子器件研制的新型谐波抑制装置－有源交流滤波装置，能更有效地完全抵消电路中的全部谐波成份，而且体积小，重量轻、占地少、低噪音。介绍了已有交流滤波装置的原理和构成，也扼要介     

基于感应滤波的工业整流系统潜在谐波放大及防治措施

在高耗能企业中采用12脉波感应滤波技术能有效治理谐波、低功率因数等电能质量问题。但在实际工程应用中,由于系统阻抗参数波动以及变压器、感应滤波装置参数匹配、设计不当等原因,产生低次谐波电流放大的现象,导致感应滤波系统的滤波性能受到影响,严重时会威胁整个感应滤波系统的安全运行。本文从理论上分析了谐波放大现象的机理,建立了系统谐波作用的数学模型,给出了在变压器滤波绕组侧采取混合有源滤波或对无源滤波装置优化设计两种防治谐波放大的方案。该方案在某电解铝企业得到了应用,有效解决了低次谐波放大现象,仿真及工程现场运行验证了理论分析的正确性。     

有源电力滤波器的应用

剧场电气系统中,由于大量非线性负荷的应用,谐波污染问题较为严重。剧场电气设备中,舞台调光装置是主要谐波源。由于可控硅调光设备在工作时产生的谐波量及谐波频谱随导通角变化而改变,传统的LC无源滤波装置不能有效治理。有源电力滤波装置具有动态补偿的特性,可以弥补这些不足。本文以施耐德电气公司的AccuSine有源滤波器为例,详细分析了有源滤波装置的工作原理及在剧场中的应用。     

UPS谐波治理

UPS的应用范围日益扩大,而谐波对于UPS的应用产生巨大的影响。文章分析了UPS谐波产生的原因及危害,详细介绍了治理UPS谐波的多种方案。     

电网谐波功率潮流方向与电力滤波器的应用

分析了电网谐波功率潮流方向对其安装的无源滤波器和有源滤波器的影响,证明了只有根据电网谐波功率潮流的方向和谐波源类型来确定所使用的滤波器及其工作方式才能达到预期的滤波效果。     

丽水电网谐波污染的现状及治理对策

根据丽水地区电网谐波治理的实践,分析谐波产生的原因和危害,进行谐波治理方案的比较,讨论适合丽水地区电网的谐波治理方案。谐波治理主要有电网集中治理模式、特殊变压器就地治理模式及无源滤波装置就地治理模式,其中无源滤波模式较为成熟,值得推广。     

一种单相并联混合型有源电力滤波器的研究

提出一种新型单相并联混合型有源滤波器的拓扑结构,分析了其基于磁通补偿和谐波分流技术的原理,在无源部分只装设双调谐滤波器的情况下,与传统并联混合型滤波器相比较,有源滤波器（APF）所需容量大大减小;采用检测相地间谐波电压的控制方式,并进行相应的仿真研究。结果表明,新型单相并联混合型有源滤波器滤波效果好,控制方式可行,有源滤波器所需容量很小。     

一种串联混合型有源电力滤波器的研制

针对并联型有源滤波器的缺点与不足,研究了三相串联混合型有源电力滤波器,分析了谐波抑制的原理,并对其有源部分的参数及驱动电路和控制方法进行了设计.研究表明,该滤波器具有有源装置容量小等优点,适用于对大容量谐波源的补偿.由实验结果可知,该混合型滤波器滤波效果良好.     

神经网络理论在自适应谐波和无功电流检测中的应用

谐波和无功电流的实时检测是有源电力滤波系统中一个非常重要的环节。应用神经网络理论能够解决谐波和无功电流检测的精度和实时性问题,本提出了一种基于神经网络的自适应谐波和无功电流的检测方法,分析了这种方法的检测原理,同时给出了其具体实现。仿真结果证明了该方法的有效性。     

数字化有源滤波器时延补偿方法的分析和验证

有源电力滤波器(APF)的数字化控制日趋普遍.然而在谐波电流检测、指令电流计算和基于PWM逆变电源的补偿电流输出过程中会产生延时,从而对APF的补偿功能造成不利影响.针对现有的几种典型补偿方法所表现出的时延效应及相应的改进措施进行了分析和比较,并加以实验验证.     

基于中间件技术的电网在线监测数据集成系统设计

目前,部分继电保护装置采用电抗变换器以及低通滤波回路。分析了电抗变换器以及低通滤波回路的组成、数学模型以及对高次谐波的影响。得出电抗变换器显著放大了高次谐波,通过MATLAB仿真以及保护装置的实际波形,证明了电抗变换器对高次谐波的放大作用,并对以后的保护装置的开发提出了建议。     

城市住宅小区供电谐波的危害与治理

由于家用电器的数量及种类大量增加,住宅小区电力谐波污染日益严重,对小区内部安全、可靠供电产生了严重威胁,因此分析谐波的危害以及相应治理预防,对改善小区供电质量和确保电力系统安全可靠运行有着重要的实际意义。本文主要以典型小区作为案例,分析目前小区供电的谐波污染状况,并通过增加有源滤波器,对比分析出有源滤波器对小区供电的谐波治理效果。从有源滤波器的治理案例上可以看出,有源滤波器可以针对不同次数的谐波同时补偿,补偿效果非常明显。