基于單位功率因數(shù)控制的有源電力濾波器研究.pdf

1、隨著非線性負(fù)載在配電系統(tǒng)中的大量使用，低壓配電網(wǎng)的三相不平衡、無功功率和諧波污染問題日益嚴(yán)重。有源電力濾波器以其優(yōu)良的性能成為電力諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)闹匾侄巍?針對目前有源電力濾波器諧波電流檢測方法普遍存在的問題，本文基于單位功率因數(shù)控制的方法，提出了一種只需檢測電源輸入電流及逆變器直流電容電壓，而無需實(shí)時(shí)檢測、計(jì)算負(fù)載諧波電流，直接控制電源電流為與電網(wǎng)電壓同相的標(biāo)準(zhǔn)正弦波的控制方法。 基于該控制方法，設(shè)計(jì)了一種高性能

2、的單相有源電力濾波器，并對其穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行了詳盡分析；補(bǔ)償電流的控制策略采用比例積分控制和三角波調(diào)制，并實(shí)現(xiàn)了H橋逆變器的單極性脈寬調(diào)制。 將該控制方法推廣應(yīng)用于三相四線制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種四橋臂三相四線制有源電力濾波器，它同樣只需檢測電源輸入電流和逆變器直流側(cè)電容電壓，直接控制電源電流為與電網(wǎng)電壓同相的標(biāo)準(zhǔn)正弦波，并可補(bǔ)償零線電流、消除三相不平衡。 運(yùn)用PSCAD 4.0仿真軟件分別對單相和三相四線制系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)字仿

3、真，仿真結(jié)果證明，基于單位功率因數(shù)控制的單相有源電力濾波器可有效地補(bǔ)償系統(tǒng)中的諧波和無功功率，實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)，且具有良好的動(dòng)態(tài)性能；基于單位功率因數(shù)控制的四橋臂三相四線制有源電力濾波器可有效地補(bǔ)償三相四線制系統(tǒng)中的諧波、無功功率和三相不平衡，且動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、補(bǔ)償效果好。 為進(jìn)一步驗(yàn)證所提方法的正確性，研制了一臺(tái)額定容量為5kVA的單相有源電力濾波器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該有源電力濾波器可有效地補(bǔ)償系統(tǒng)中的諧波和無功功率，系統(tǒng)