補(bǔ)償電鐵諧波及無功電流的有源濾波器的研究
0 引 言
電鐵牽引負(fù)荷對電力系統(tǒng)的影響主要反映在功率因數(shù)、負(fù)序及高次諧波電流等方面。負(fù)序電流的問題已經(jīng)基本解決,而諧波和無功補(bǔ)償仍然是限制電鐵發(fā)展的兩大難題。
有源濾波器可用來對系統(tǒng)的諧波電流、無功電流進(jìn)行綜合補(bǔ)償。本文根據(jù)電氣化鐵道的發(fā)展水平研究了用于補(bǔ)償諧波及無功電流的有源濾波器。由有源濾波器的工作原理可知其由兩大部分組成:諧波及無功電流檢測電路及補(bǔ)償電流發(fā)生電路。前者的作用是檢測出負(fù)載電流中的諧波及無功電流分量;后者的作用是根據(jù)檢測出來的電流分量產(chǎn)生相應(yīng)的補(bǔ)償電流。
1 基于鑒相原理的各電流分量檢測方法
具有諧波及無功電流補(bǔ)償作用的有源濾波器,其諧波及無功電流檢測采用基于鑒相原理的檢測方法,其原理如下:
設(shè)單相電網(wǎng)瞬時電壓us為:
而電網(wǎng)瞬時非正弦電流is可以分解為:
其中:ip(t)為瞬時基波有功電流;iq(t)為瞬時基波無功電流;ih(t)為瞬時諧波電流。
將式(2)兩端乘以sinωt得:
式(3)實際上是由直流分量和交流分量組成,當(dāng)采用低通濾波器并選取恰當(dāng)?shù)慕刂诡l率,并將增益擴(kuò)大一倍即得到基波有功電流的直流量Ipm,將之與sinωt相乘,就能得到瞬時基波有功電流ip(t)=Ipmsinωt。同理,將式(2)兩端同乘以cosωt就能得到直流量Iqm的一半,再將之?dāng)U大一倍與cosωt相乘得到瞬時基波無功電流:iq(t)=Iqmcosωt。
評論