滤波器的四个交流电感选择条件

发布时间:2018-09-11 阅读量:810 来源: 发布人:

有源电力滤波器APF是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿,可以同时滤除多次及高次谐波,滤除率高达95%以上,且不会引起谐振。


滤波器的四个交流电感选择条件


APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离,控制并主动输出电流的大小、频率和相位,并且快速响应,抵消负载中相应电流,实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功和不平衡。有源电力滤波器指令电流中的谐波及暂态电流十分关键,要求实际输出电流可有着良好的跟踪能力,电网电压及滤波器直流侧电容电压确定时,补偿电流跟踪效果与主电路功率器件开关频率及补偿电流瞬时变化率互相影响

(1)器件开关频率
器件开关频率对滤波器运行非常重要,有源电力滤波器的目的就是产生谐波,这时则强调系统具备更高的电流带宽。若开关频率太低则表示主电路电流带宽低,输出高频率电流分量难度较大,这时系统则缺乏相应的谐波补偿能力,从而导致补偿效果偏低。

(2)电流波形 

就电流波形而言,偏低的开关频率会导致补偿电流中存在的纹波成分不断增大,随之而来的系统损耗亦加大,电流跟踪效果则随之恶化;若开关频率高时,会使得开关功率耗损增大,从而提高了系统损耗,系统效率亦持续降低。


滤波器的四个交流电感选择条件


(3)补偿电流
补偿电流瞬时变化率会面对两个互相矛盾的问题,有源电力滤波器中的主电路应具备更高的补偿电流变化率,确保补偿具备更大的电流变化率,非线性负载中亦可产生补偿电流,从而达到谐波补偿的目的。补偿电流波形与被补偿的负载电流波形息息相关,而被补偿的负载电流变化率大时,对滤波器的要求就会更高;再是补偿电流变化率不可太高,以便适应对补偿电流纹波大小的要求。若补偿电流中的变化率太大,则会导致滤波器输出电流超调,从而于补偿电流中出现极大的纹波毛刺使得补偿效果失灵。主电路参数设计时,电网电压及滤波器直流电容电压确定条件下,滤波器变化率均是由交流侧接口电感产生的,主电路参数间存在的互相关联与制约关系十分重要,电感参数要可保证系统具备高电流带宽、动态性能、低开关损耗,以确保滤波器运行安全稳定。

(4)串联电感
串联电感设计时,若电流过零,则电流变化率大,这时的电感务必小,才能更好的适应快速跟踪电流的要求;再是正弦电流峰值的输出电流纹波极为严重,而这时的电感要大,要适应开关抑制谐波电流的要求。
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