三相有源電力濾波器的參數(shù)分析
王婷婷，趙峰
(蘭卅交通大學(xué)，甘肅蘭卅 730070
摘要：根據(jù)諧波抑制和無功功率補(bǔ)償?shù)囊�，從濾波效果考慮，分析了三相有源電力濾波囂基于瞬時(shí)賓功率和瞬時(shí)虛功率的濾波電流的計(jì)算，并對(duì)該方法進(jìn)行了理論研究，在此基礎(chǔ)上建立了有源濾波系統(tǒng)模型，并對(duì)其進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析相吻合。
關(guān)鍵詞：有源電力濾波器；濾波電流；計(jì)算；仿真
中圖分類號(hào)：TN713.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1引言
由于電力系統(tǒng)中存在的大量非線性負(fù)載，使得電網(wǎng)中被注入了大量的非正弦電流，導(dǎo)致公用電網(wǎng)和電廠供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的下降。在電網(wǎng)中加八有源濾波系統(tǒng)裝置，可較好地補(bǔ)償該種非正
弦電流，十分有效地抑制諧波和補(bǔ)償無功。
如圖1所示為三相有源電力濾波器的原理圖。圖1中．非線性負(fù)載為產(chǎn)生諧波的諧波源，逆變器和與其相連的電感、直流側(cè)電容共同組成了有源電力濾波器的主電路。另外，兩個(gè)電流回路以及瞬時(shí)濾波電流的參數(shù)值計(jì)算模塊也均在圖1中標(biāo)
明。
確定諧波電流和無功電流是有源濾波的主要內(nèi)容。準(zhǔn)確檢測(cè)瞬時(shí)無功電流和諧波電流之和，并將其檢測(cè)信號(hào)作為有源濾波的控制信號(hào)，是同時(shí)實(shí)現(xiàn)諧波抑制及無功功率補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵。
1983年，H.Akagi，Y.Kanazava和A.Nabae提出了三相電路的瞬時(shí)無功功率理論[1]。以該理論為基礎(chǔ)．提出了一種簡(jiǎn)單的算法，來計(jì)算濾波器的瞬時(shí)電流值。
2 三相有源電力濾波器控制過程
逆變器的邏輯器件可以被作為數(shù)字命
逆變器同一相的開關(guān)工作在相反的狀態(tài)(例如A相，開關(guān)1“開通”時(shí)，則開關(guān)4“關(guān)閉”，反之亦然)，因此電壓u10的值為uD或零。開關(guān)的“開通”／“關(guān)閉”狀態(tài)是受每相的兩個(gè)控制器控制的。
確定每一相的變換性能。例如A相，開關(guān)4的“關(guān)閉”和“開通”狀態(tài)對(duì)應(yīng)的z1值分別為1和O。此時(shí)u1=z1 uD
同樣的，對(duì)于B相的z2,c相的z3均可得到u20=z2uD，u30=z3ud由以上的三個(gè)關(guān)系，可以得到
3參數(shù)值計(jì)算
瞬時(shí)實(shí)功率P和瞬時(shí)虛功率g取決于電壓矢量eα、eβ組成的矩陣和電流矢量iα,iβ組成的矩陣[1]，其表達(dá)式如下
其中，p0和P1分別表示瞬時(shí)實(shí)功率的直流分量和交流分量，q0，和q1分別表示瞬時(shí)虛功率的直流分量和交流分量。
由式(7)和(8)，可確定電流矢量
式(9)中，等號(hào)右邊第一項(xiàng)是正�；ㄓ泄﹄娏鞯乃矔r(shí)值，第三項(xiàng)是正�；o功電流的瞬時(shí)值；第二項(xiàng)是瞬時(shí)實(shí)功率的交流分量產(chǎn)生的諧波電流，第四項(xiàng)是瞬時(shí)虛功率的交流分量產(chǎn)生的諧波電流。因此，第二項(xiàng)和第四項(xiàng)的和是正�；娏鞯乃矔r(shí)值。
因此，得到有源電力濾波器電流iFα,iFβ的值有兩種方法。方法一是減去來自非線性負(fù)載的正�；ㄓ泄﹄娏鞯乃矔r(shí)值，其公式如下：
4仿真結(jié)果分析
假設(shè)被檢測(cè)對(duì)象為三相橋式 |
