apf有源滤波器(apf有源滤波器原理图)

有源滤波器四大品牌有诺基亚、ABB、霍尼韦尔、SFERE。

1、诺基亚

诺基亚的MaxSine型有源滤波器是基于专利的直接相电流控制技术，可以对电网提供高效和快速的谐波减少和无功功率补偿。

2、ABB

ABB的有源滤波是以一种可控的动态方式滤除出现在供电系统中的谐波。

3、霍尼韦尔

SmartWave系列有源电力滤波器是一种真正有效的谐波治理解决方案，采用最先进的有源谐波补偿技术动态消除电网谐波。

4、SFERE

SFR-APF系列有源滤波模块是一种用于动态滤除谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对谐波（大小和频率都变化）和动态无功进行实时滤除和补偿，用以克服传统滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点，实现系统的谐波滤除功能以及无功功率补偿功能，广泛应用于电力冶金、石油、港口、化工和工矿企业等。

有源滤波器简介

有源电力滤波器，是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。

它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。

指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器对信号进行处理。

将谐波与基波分离，并以脉宽调制信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。

有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中，如：电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场/港口的供电系统、医疗机构等。

apf有源滤波器原理图

资料电源技术

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并联混合型有源电力滤波器研究_电源技术

2017年04月25日阅读147

摘要:对并联混合型有源电力滤波器(APF)的补偿特性进行了研究，针对单一检测网侧或负载侧谐波电流控制方法的缺点，提出了一种改进型的并联混合型有源电力滤波结构，采用复合式控制方法，能够较好地解决APF容量受限问题。

利用仿真验证了其正确性。

0引言

随着电力电子装置的大量使用，电力系统的谐波和不对称问题日益严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生。

因此，需要对电网谐波采取有效的抑制措施。

目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)。

APF是一种可以动态地抑制谐波和补偿无功的电力电子装置，对大小和频率都变化的谐波和无功进行补偿，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。

APF系统的原理如图1所示。ua是电压us中的a相电压，负载为谐波源，产生谐波并消耗无功，Udc为APF直流侧电容的电压，iL、is分别为负载侧、网侧的a相待检测电流，ic为有源滤波器a相的补偿电流。

APF检测补偿对象的电压和电流，计算出补放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波电流抵消，最终得到期望的电源电流。

并联型有源电力滤波器原理图

图1并联型有源电力滤波器原理图

1改进型APF

单独使用的APF由于容量小等原因，通常只应用在小容量非线性负载的场合，若在大容量场合应用则不太可行。

混合型APF可以较好地解决单独使用APF存在的问题。

在抑制谐波和补偿无功功率时，无源滤波器起主要作用，而有源滤波器主要是改善无源滤波器的滤波特性，克服无源滤波器易受电网阻抗的影响等缺点。

因此，有源滤波器可用相对低的容量应用于较大的大容量场合，相当于降低了有源滤波器的容量，提高了系统的性价比。

并联混合型APF如图2所示，其具有一系列的优点，其中，有源滤波器的容量约占补偿对象容量的2%～5%。

这与单独使用的并联型有源滤波器相比，大量减少了它的容量。

但这种并联混合型APF中通常需要一个高带宽的PWM变流器作为有源滤波器的主电路，由此决定了现有的混合型滤波器系统只适用于补偿中等功率以下的负载，一般为500～10MW。

对于功率大于10MW的非线性负载，制作与其相对应的高宽带、大容量有源滤波器是困难的。

因此，并联混合型APF不能用于抑制大功率非线性负载所产生的谐波。

并联混合型APF系统

图2并联混合型APF系统。

考虑到在实际应用中，大功率非线性负载在要求滤除谐波的同时，也要求混合型滤波系统具有无功补偿能力。

但是在传统的并联混合型有源电力滤波系统中，大量的基波无功电流流入并联混合滤波系统的有源部分，使有源滤波器的容量也相应较大。

为进一步减少有源滤波器的容量，使并联混合APF系统能够应用于大功率场合，采用了一种改进型的并联混合型APF结构，如图3所示。

改进的混合型APF系统

图3改进的混合型APF系统。

图3中APF被控制为一个谐波电流源，La为阻抗值很小的附加电感。

该改进型的并联混合型APF与传统的并联混合型APF相比，主要区别在于APF被看作一个受控电流源。

因此，基波无功电流被强迫流入附加电感La，APF中只流过谐波电流。

由于无源滤波器的存在，APF不承受谐波电压，又由于La与无源滤波器相比基波阻抗很小，因此，APF承受的电压也很低，从而APF的容量也可做得很小。

以上分析可知，改进型的并联混合型APF可应用于较大容量的场合。

另外，当APF过电流或故障时，该系统可借助于快速熔断器，迅速脱离整个滤波系统，与此同时，无源滤波器和附加电感La组成的滤波系统还可正常工作，不至于对电网造成较大的冲击。

这点在工程应用上非常重要，因此，这种改进型的并联混合型APF具有很强的实用性。

2改进型APF特性分析

改进型混合APF原理如图4所示。下面对该结构的滤波电路抑制系统谐振及滤波效果进行分析。

改进型混合有源电力滤波器原理图

图4改进型混合有源电力滤波器原理图。

新型电路在采用复合控制方式下的单相等效电路图如图5所示。同时检测电源电流和负载电流。假设APF为一个理想的受控电流源。

若只考虑对iLh的补偿特性时，可得：

若只考虑对esh的补偿特性:

综合上述两种情况

复合控制的等效电路图