有源电力滤波器(APF)的应用背景
在电力工业中,几乎都采用交流供电方式,在理想情况下,电源以单一且固定频率(50HZ 或 60Hz)向电网提供正弦变化的电压。电网可以视为一个线性系统,系统中各个点的电压, 电流会和电源有相同频率的正弦变化,这些电气量只存在幅值和相位的不同。
但是,随着电力电子技术的快速发展,电力系统中非线性负荷快速增加,实际系统已经不能 近似为理想系统,直接的表现形式就是电压、电流出现了波形的周期性畸变。从频域分析的 角度来说,这些电压,电流的波形之中不仅包含了与电源相同频率的基波正弦分量,还有一 系列频率是基波频率整数倍的高频正弦分量。这些高频分量统称为电力系统谐波。
谐波是影响电网正常运行的重要因素,它对于电力系统的稳定性、通信安全性以及用电器安 全都是个必须要解决的挑战。随着电力电子技术的飞速发展,,谐波污染问题逐渐受到了高 度重视,做为治理谐波最有效的方案――有源电力滤波器(APF)成为了国内外研究热点。
一,有源电力滤波器的作用
APF(ActivePowdeRFilter)有源电力滤波器是一种用在动态性抑止谐波、赔偿有功的新式 的电力电子系统,它可以对尺寸及頻率都转变的谐波及其转变的有功开展赔偿。按照接入电 网的方式, 有源电力滤波器又可以分为并联型有源电力滤波器、串联型有源电力滤波器和 混合型有源电力滤波器。 并联型的 APF 主要由电流检测电路以及电流补偿电路两大部分组成,将电路负载电流中的 谐波分量以及无功电流分量检测出来是电流检测电路的任务,电流补偿电路通过对逆变电路 进行控制,使其产生与谐波电流以及无功电流反向的补偿电流,从而实现补偿电路中由非线 性负载所引起负载电流中的谐波分量和无功电流分量的目的。 串联型有源电力滤波器用于补偿电压谐波。串联型 APF 以串入电网的方式向电网中注入谐 波电压信号,实现将电网电压变为标准正弦波。 二,IT7900 在有源电力滤波器测试中的应用优势
某高校用户购买 IT7915-350-90 进行 APF 实验,通过 IT7900 给出不同的谐波分量,验证 APF 的谐波消除能力,测试框架参考图三。 IT7900 系列电网模拟器能够模拟 harmonic、inter-harmonic 以及谐波合成。通过设定振幅 和相位可模拟高达 50 次谐波(基频为 50Hz 或 60Hz),形成周期性的失真波形。同时内建 30 条谐波失真波形,供用户快速调用。可实现单相谐波、三相谐波及三相谐波不平衡输出