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有源電力濾波器的工作原理

2021-11-15

有源電力濾波器通過電流互感器檢測負載電流,并通過內部DSP計算,提取出負載電流中的
諧波成分,然后通過PWM信號發送給內部IGBT,控制逆變器產生一個和負載諧波電流大小相等,方向相反的諧波電流注入到電網中,達到濾波的目的。
指令電流檢測電路的功能主要是從負載電流中分離出諧波電流分量和基波無功電流,然后將其反極性作用后發生補償電流的指令信號。電流跟蹤控制電路的功能是根據主電路產生的補償電流,計算出主電路各開關器件的觸發脈沖,此脈沖經驅動電路后作用于主電路。這樣電源電流中只含有基波的有功分量,從而達到消除諧波與進行無功補償的目的。根據同樣的原理,電力有源濾波器還能對不對稱三相電路的負序電流分量進行補償。
有源電力濾波器的主電路一般由PWM逆變器構成。根據逆變器直流側儲能元件的不同,可分為電壓型有源濾波器(儲能元件為電容)和電流型有源濾波器(儲能元件為電感)。電壓型有源濾波器在工作時需對直流側電容電壓控制,使直流側電壓維持不變,因而逆變器交流側輸出為PWM電壓波。而電流型有源濾波器在工作時需對直流側電感電流進行控制,使直流側電流維持不變,因而逆變器交流側輸出為PWM電流波。電壓型有源濾波器的優點是損耗較少,效率高,該電流在電感內阻上將產生較大損耗。

圖 電壓型有源濾波器
圖 電流型有源濾波器

圖 控制原理

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