电力有源滤波器技术状况及问题探讨[1]

  随着大功率开关器件的日益广泛应用，电力系统谐波抑制及无功补偿问题变得日益迫切，电力有源滤波技术是解决上述问题的有效手段。本文简要介绍电力有源滤波技术的原理、分类和控制策略，并对电子有源滤波技术的国内外发展状况和应用中应考虑的一些问题作一些简要介绍。

  1引言

  电力电子技术是未来科学技术发展的重要支柱，有人预言：电力电子技术连同运动控制将和计算机技术一起成为21世纪最重要的两大技术。然而，电力电子技术带来方便、高效的巨大利益的同时，它的非线性、冲击性和不平衡用电特性，也给公用电网的供电质量造成严重污染，对公用电网注入大量的谐波和无功功率。另一方面，随着以计算机为代表的大量敏感设备的普及应用，人们对公用电网的供电质量要求越来越高，对电网中的谐波含量及用电设备的功率因数提出了更严格的要求。

  传统的谐波抑制和无功补偿方法是无源滤波技术，即使用由电力电容器等无源器件构成无源滤波器，该无源滤波器与需补偿的非线性负载并联，为谐波提供一个低阻通路的同时也提供负载所需要的无功功率。虽然无源滤波器具有简单、方便的优点，但它也存在如下缺点：

  ①只能抑制固定的几次谐波，并对某次谐波在一定条件下会产生谐振而使谐波放大；

  针对无源滤波技术的上述缺点，1976年，L·Gyugi提出用PWM逆变器构成“电力有源滤波器”（activepowerfilter,简称APF）。80年代以后，由于电力电子器件及其控制技术的发展，APF技术的发展逐步走向成熟，在国外已得到广泛应用。与无源滤波器相比，APF具有高度可控制和快速响应特性，并且能跟踪补偿各次谐波、自动产生所需变化的无功功率，其特性不受系统影响，无谐波放大危险，相对体积重量较小等突出优点，因而已成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段。APF的推广应用也必将给我国电力工业带来巨大的经济效益和社会效益。

  本文首先简要介绍电力有源滤波技术的基本原理和分类：然后着重介绍APF中已提出的几种主要控制策略；最后，对APF技术的国内外发展状况及应用时应考虑的一些问题作简单介绍，以便引起大家对APF推广应用的兴趣。

  2电力有源滤波器的基本原理

  电力有源滤波器系统主要由两大部分组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路（由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分构成）。

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