大功率注入式有源电力滤波器的理论研究及工程应用

张鹏飞

（江苏省电力公司检修分公司,211102）

大功率注入式有源电力滤波器的理论研究及工程应用

张鹏飞

（江苏省电力公司检修分公司,211102）

电力行业开展改革工作主要目的就是提高电力行业生产质量与效率，为人们提供更加稳定安全的电能。伴随着各种电子设备开始逐渐在电网张应用，在为电能转变及应用带来便捷的同时，还对电能质量造成了严重影响。

大功率注入式有源电力滤波器；理论研究；工程应用

0　前言

伴随着工业技术快速发展建设中，电力系统内非线性负荷数量逐渐增加，各种电子设备开始逐渐在电力系统中广泛应用，造成电网出现失真问题，也会谐波出现的主要源头。其所带来的负面影响就是电能质量逐渐下降，同时对于电力设备安全稳定运行也具有一定影响，有关企业需要承担较大的经济损失。世界各国现在对于电能传输质量已经十分关注，其中谐波整治就是提高电能质量的主要途径，也是人们对于电能要求的必然结果。

1　大功率注入式有源电力滤波器及其特点

伴随着工业化不断建设，电力负荷越加繁琐，电力系统内的谐波大容量及时变已经成现代电力系统的主要特点，传统无源滤波器已经难以满足现代电力系统与工业建设的要求。伴随着有源点滤波器的出现，成为政治谐波的主要途径。

1.1有源电力滤波器工作原理

图一为有源滤波器系统原理结构示意图，由图一可以发现，有源电力滤波器主要有两部分构成，分别是电流检测电路及补偿电流发生电路。电流检测电路在实际应用中主要作用就是检测出谐波分量；补偿电流发生电路在实际应用中主要作用就是承担电流补偿。有源滤波器主要作用就是检测出电力系统谐波容量，并且进行电流补偿，最后得到人们实际希望的电流。

图一：有源滤波器系统构成

1.2大功率注入式有源电力滤波器主要特征

1.2.1补偿特点分析

有源谐波器主要作用就是整治电力系统中的谐波，判断标准就是有源谐波器对于电力的补偿或者是抑制性能。正常在对于有源谐波器补偿特点分析中，经常使用两种函数，分别是谐波电流抑制函数与谐波电压抑制函数。谐波电流抑制函数表示的是电网电压为0情况下，电网谐波与谐波电流之间的比值；谐波电压抑制函数表示在是在电网电流为0条件下，电网谐波与谐波电压之间的比值。对于两个函数研究之后可以发现，要是k值越大的情况下，有源谢波器对于电压或者电流抑制效果越好，但是电力系统也可能会出现不稳定问题。

1.2.2控制策略分析

谐波在控制策略上面，一共有四种方式，分别是根据滤波器支路谐波电流进行控制、根据电源谐波电流进行控制、根据负荷谐波电流进行控制与根据负荷谐波电压进行控制。任何一种控制方式在实际应用中都有着不同特点，要是将这四种控制方式结合起来应用就称之为复合控制方式。最为常见的控制方式就是根据电源谐波电流与负载谐波电流相结合的控制方式，这种控制方式在实际应用中不仅仅补偿效率较高，还能够抑制谐振。复合控制策略能够有效结合单一控制策略所据具有的优势，是一种十分理想的控制方式，但是控制方式在结合应用中，还需要解耦合问题，电力系统所需要的成本也就更高。

2　大功率注入式有源电力滤波器系统工程实现技术

近几年，研究人员对于大功率注入式有源电力滤波器研究十分热衷，但是主要还是对于大功率注入式有源电力滤波器理论及实验研究层面上。研究大功率注入式有源电力滤波器主要目的就是希望能够在工程中应用，提高经济利益。本文就以某变电站实际情况作为案例，对大功率注入式有源电力滤波器在工程中应用进行分析。

2.1项目背景

伴随着电能应用数量不断增加，配电网内非线性负载越加严重，谐波容量越来越大，对于配电网内谐波进行统计与分析，能够有效了解到配电网被谐波污染水平，了解谐波特点与变化规律，为谐波整治提高有效依据。本文就以某变电站作为案例，该变电站为多个企业提供配电作用，谐波问题十分严重，如果对于该变电站谐波进行整治，就是本文研究的背景。该变电站除了传统电子装置之外，还拥有反星形连接的12脉整流装置。有效信息。

3　结论

2.2结构设计

大功率注入式有源电力滤波器系统主要有两个系统构成，分别是装置洗头膏与信息管理系统，该系统结构示意图如图二所示。大功率注入式有源电力滤波器系统不仅仅需要需要抑制谐波的功能，还应该具有一定无功功率补偿功能。大功率注入式有源电力滤波器装置还可以分为两个部分，分别是主电路检测与控制电路。信息管理系统主要作用就是对于电网内电压及电流运行现状进行了解，并且有关信息呈现给工作人员。

在大功率注入式有源电力滤波器系统装置中，主电路主要是有各种硬件设备构成，主要作用就是为大功率注入式有源电力滤波器提供直流电压，保证配电网电压的稳定。检测与控制电路主要是有各种断路器或者是开关构成，同样检测与控制电路是配电网稳定高效运行的前提，能够为人们提供配电网各各支路内谐波

工业化不断建设过程中，配电网非线性负荷数量逐渐增加，谐波对于电网稳定高效运行影响越加严重，人们对于谐波已经高度重视。谐波熔炼对于电能质量直接性影响。现在为了能够提高电力系统稳定与安全性能，对于谐波整治有关设备进行研究是现在工业化建设的实际需求。本文仅仅对于大功率注入式有源电力滤波器简单研究，还存在一定不足，仅供参考。

[1]夏向阳,罗安.单独注入式有源电力滤波器的控制分析[J].电力自动化设备,2010,03:58-63.

[2]程莹,罗安,浣威.注入式混合型有源电力滤波器的参数优化设计及其工程应用[J].电网技术,2010,10:53-59.

[3]徐先勇,罗志坤,罗安,方璐,吴敬兵,彭潇.新型混合有源电力滤波器的特性分析和控制方法[J].电工技术学报,2011,12:113-121.

[4]丁士启,帅智康,罗安.一种新型注入式混合有源电力滤波器[J].电工技术学报,2012,01:202-209.

Theoretical study and engineering application of high power injection active power filter

Zhang Pengfei
（Jiangsu electric power company maintenance branch,211102）

The main purpose of the reform of power industry is to improve the quality and efficiency of power industry,and to provide more stable and safe electric energy.Along with a variety of electronic devices began to be gradually applied in the grid,in order to change the power and the application of convenience,but also on the power quality caused a serious impact.

high power injection active power filter;theoretical study;engineering application