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變流電路諧波內(nèi)補償?shù)难芯?/h1>
作者: 時間:2011-02-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:高頻電力有源濾波器是一種新興的及無功動態(tài)裝置。電力有源濾波器作為發(fā)生器,加在變換器直流側(cè),以抵消變換器產(chǎn)生的,起到諧波內(nèi)的作用。同時,用有源濾波器取代電解電容,實現(xiàn)電解電容的“硅解。本文介紹其工作原理并做了相應(yīng)的PSPICE仿真。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/179860.htm

關(guān)鍵詞:諧波電力有源濾波器硅解

1引言

  隨著電力電子裝置的迅速發(fā)展,產(chǎn)生了兩方面的問題:一是電力電子產(chǎn)生的諧波干擾已成為電力系統(tǒng)之中諧波的主要來源,諧波造成的危害日益嚴重。二是電力電子系統(tǒng)中的無源元件,特別是電解電容在成本、體積和可靠性等方面無多大改進。由于諧波引起發(fā)熱危及電解電容的使用壽命,因此,電解電容成為電力電子系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。

  為了消除諧波的影響,近幾年國內(nèi)外進行了電壓型和電流型有源濾波器的,在電網(wǎng)交流側(cè)進行補償。在電力電子系統(tǒng)中帶負載的變換器是一個諧波源,引起直流側(cè)的電流和電壓的波動,若人為地在直流側(cè)再加一個反相位的諧波源,即可控有源濾波器就可使兩者諧波相互抵消,達到諧波內(nèi)補償?shù)淖饔?。用高頻有源濾波器取代電解電容是一種“硅解無源元件的辦法。這種新結(jié)構(gòu)既可使諧波不外傳,又可取消電解電容。

  本文介紹電壓型逆變器用作直流側(cè)電力有源濾波器濾除諧波,同時取代電解電容的原理及方案。

2諧波補償原理

  電壓型變換器在直流環(huán)節(jié)中的基本元件是電解電容,它可以吸收負載和電源產(chǎn)生的諧波。用電力有源濾波器替代電解電容,一方面“硅解電解電容,另一方面可以更好地實現(xiàn)諧波補償。

  圖1為電壓型逆變器主圖。為簡化分析,采用直流電壓源供電。圖中UB為直流電壓源,RB、LB分別為電壓源內(nèi)部電阻和電感。虛線框內(nèi)為取代電解電容的電力有源濾波器。

  負載為感性時,逆變器輸入電流包括兩部分:直流量id.dc和紋波id.ac即:

id=id.dc+id.ac(1)

為補償諧波電流id.ac,要求電力有源濾波器輸入電流ig與id.ac大小相等方向相反,即:

ig=-id.ac(2)

這時直流電壓源輸出電流為:

i=id+ig=id.dc(3)

直流電壓源輸出電流等于逆變器輸入電流的直流分量。

Wp1.gif (7835 字節(jié))

圖1用有源濾波器替代電解電容的單相逆變器

  電力有源濾波器為單相電流型,開關(guān)器件S1-S4采用功率MOSFET,其工作頻率高,響應(yīng)速度快。LF為有源濾波器直流側(cè)儲能元件,C為解調(diào)交流電容。

  電抗器LF中的電流if經(jīng)開關(guān)器件S1-S4切換,在有源濾波器輸入端產(chǎn)生包含逆變器輸入紋波電流id.ac在內(nèi)的調(diào)制波電流if.ac。電流if.ac經(jīng)交流電容解調(diào)后產(chǎn)生與逆變器輸入紋波電流id.ac近似等值而反向的電流ig,從而補償了逆變器輸入紋波電流id.ac。

3電力有源濾波器的控制

  電力有源濾波器采用直流環(huán)電壓滯環(huán)控制的方法,控制電路方框圖如圖2所示。它包括基本控制,電抗器LF的平均電流控制及諧振抑制等。

Wp2.gif (11707 字節(jié))

圖2有源濾波器控制框圖

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關(guān)鍵詞: 研究 補償 諧波 電路 變流

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