基于间接电源控制策略的可选谐波有源电力滤波器

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随着非线性负荷的广泛使用,谐波问题变得日益严重。对电网谐波的补偿与治理成为电力电子技术方面的一个重大研究课题。相比较于传统的无源滤波器,有源电力滤波器拥有多方面的优势,因此,采用有源电力滤波器对电网谐波的补偿有着广泛的应用前景。   电网中的低次谐波含量相对较大,危害也相当严重。使用有源电力滤波器仅补偿主要的低次谐波有着重要的意义。首先,可以在降低有源电力滤波器容量的同时补偿掉主要的谐波;其次,可以使得装置的开关频率比补偿总谐波时低;最后,当补偿对象的谐波电流很大时,可以使用几台小容量的有源电力滤波器并联,每一台分别补偿某些指定频次的谐波,以避免使用大容量的有源电力滤波器。与此同时,传统的直接电流控制策略存在开关损耗大、直流侧电压利用率低的缺点,而使用间接电流控制策略如空间矢量脉宽调制可以很好地解决这些问题。   本文在分析三相三线制对称系统的并联型有源电力滤波器基本原理的基础上,重点研究了基于瞬时无功功率理论的单次谐波检测方法和间接电流控制策略。首先,对检测和控制方法进行了详细的理论分析,包括单次谐波的检测、直流侧电压的控制、指令电流向指令电压的转换以及空间矢量脉宽调制方法的实现。其次,搭建了系统仿真模型,对检测和控制方法进行了仿真验证。最后,建立了一套有源电力滤波器实验系统,进行了检测和补偿实验。实验结果证明了本文所使用的检测和控制方法是可行的和正确的。
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