有源電力濾波器(APF)的抗干擾技術介紹

圖6 為補償負荷諧波的電流波形和PWM電壓

4.2 串聯(lián)APF
串聯(lián)型APF是從1980年未引用于電網(wǎng)的，它主要作為電壓調節(jié)器及電網(wǎng)與非線性負荷之間的諧波隔離器而工作的。圖7為串聯(lián)APF的接線圖，通過匹配變壓器將APF串聯(lián)于電源和負荷之間，以消除電壓諧波、平衡或調正負荷的端電壓，可確保用戶供電的電壓質量，尤其適合于補償交流電源及小功率應用中的電壓不平衡與電壓的下陷。因不需能量貯備(蓄電池)，元器件的總定額較小，對UPS更為經(jīng)濟有效。串聯(lián)APF注入與電源電壓串聯(lián)的電壓分量，故可視為一可控的電壓源，補償負荷側的電壓下陷和上凸。但串聯(lián)型APF損耗較大，且各種保護電路也較復雜，故很少單獨使用。經(jīng)常用它與無源LC濾波網(wǎng)絡組成混合型APF。如圖 7所示，無源LC濾波器與負荷并聯(lián)，串聯(lián)型APF的工作如同一臺諧波隔離器，迫使負荷電流諧波主要通過無源濾波器循環(huán)，而不經(jīng)過配電系統(tǒng)。此方案的優(yōu)點是:串聯(lián)APF的額定功率僅為負荷定額(KVA)的一小部分，通常為5％。但在電壓補償時，串聯(lián)APF的視在功率定額可能增加。圖8是串聯(lián)濾波器為補償負荷側電壓諧波的工作原理圖。串聯(lián)APF還可用于抗基波電壓的干擾。圖9所示為電源電壓偶然跌落時串聯(lián)APF所起的作用。如圖8所示，負荷電壓幾乎保持恒定，僅在電源電壓跌落的起始和最后瞬間，出現(xiàn)了很小的不穩(wěn)定和振蕩。

圖7 帶并聯(lián)無源濾波器的串聯(lián)型APF拓撲

圖8 用于補償電壓干擾的濾波器電壓