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有源电力滤波器的工作原理

2021-11-15

有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流,并通过内部DSP计算,提取出负载电流中的
谐波成分,然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等,方向相反的谐波电流注入到电网中,达到滤波的目的。
指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流,然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流,计算出主电路各开关器件的触发脉冲,此脉冲经驱动电路后作用于主电路。这样电源电流中只含有基波的有功分量,从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。根据同样的原理,电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。
有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。根据逆变器直流侧储能元件的不同,可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制,使直流侧电压维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制,使直流侧电流维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。电压型有源滤波器的优点是损耗较少,效率高,该电流在电感内阻上将产生较大损耗。

图 电压型有源滤波器
图 电流型有源滤波器

图 控制原理

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