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天津市博寧電氣設備(多圖)-BN-TSF

有源濾波器的補償電流控制方法有哪些

為了保證電力系統(tǒng)的正常運行，控制諧波危害，市面上出現(xiàn)了無源濾波器和有源濾波器產(chǎn)品。有源濾波器因為可以解決無源濾波器易受電網(wǎng)阻抗和運行狀態(tài)影響與系統(tǒng)發(fā)生諧振的問題，因此有源濾波器的發(fā)展前景好。下文分條闡述有發(fā)展前景的有源濾波器的補償電流控制方法。

1.無差拍控制與差拍控制法

無差拍控制是一種在電流滯環(huán)比較控制技術(shù)上發(fā)展起來的全數(shù)字化控制技術(shù)。這種有源濾波器補償電流控制方法利用前一時刻補償電流的參考值和實際值，計算出下一時刻的電流參考值及各種開關狀態(tài)下的逆變器電流輸出值，然后選擇某種開關模式作為下一時刻的開關狀態(tài)，從而達到電流誤差等于零的目標。利用該方法控制有源濾波器的補償電流，具有動態(tài)響應快且易于計算機執(zhí)行的優(yōu)點。

2.單周控制法

又稱積分復位控制法，具有調(diào)制和控制的雙重性。其基本思想是控制有源濾波器開關占空比，在每個周期內(nèi)強迫開關變量平均值與控制參考量相等或成比例。單周控制能在一個周期內(nèi)自動消除穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)誤差，前一周期的誤差不會帶到下一周期。這種控制有源濾波器的補償電流的方法具有反應快、開關頻率恒定、魯棒性強、易于實現(xiàn)、控制電路簡單等優(yōu)點。

3.模糊控制法

模糊控制法在有源濾波器中主要用于優(yōu)化占空比和電壓外環(huán)的跟蹤控制（即直流側(cè)電壓控制）。將模糊控制應用于開關占空比的優(yōu)化和控制，能從開關本身的特性出發(fā)解決電流跟蹤問題，提高系統(tǒng)的動態(tài)性能，也可以在其他的控制方法中引入模糊的概念以改善其他控制方法的不足。

綜上來說，有源濾波器的補償電流控制方法包括無差拍控制與差拍控制法、單周控制法、模糊控制法。此外，可信賴的有源濾波器廠家也會引入空間矢量調(diào)制方法，采用不連續(xù)開關方式調(diào)制時，開關器件的損耗降低，調(diào)制方法便于數(shù)字實現(xiàn)。

由于生產(chǎn)的需要，石化行業(yè)中存在著大量泵類負載，并且不少泵類負載都配有變頻器。變頻器的大量應用使得石化行業(yè)配電系統(tǒng)中的諧波含量大大增加。目前絕大部分變頻器的整流環(huán)節(jié)都是應用6脈沖整流將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，因此所產(chǎn)生的諧波以5次、7次、11次諧波為主。研究表明，諧波電流會使變壓器而產(chǎn)生附加損耗，從而引起過熱，使絕緣介質(zhì)老化加速，導致絕緣損壞。諧波的存在會使視在功率增加，對變壓器的使用效率產(chǎn)生重大的影響。同時，諧波對電力系統(tǒng)中的電容器、斷路器、繼電保護設備都有直接的影響。對于很多測量儀表，并不能測量出真實的均方根值而是測量出平均值，在諧波嚴重時，這樣的讀數(shù)會有較大的偏差，從而造成計量偏差。

提出不同的諧波控制方案：

1、針對實際線路參數(shù)的不確定性，無法做到與線路阻抗相匹配而導致RAPF的諧波抑制效果達不到的問題，一種阻值自適應的阻性有源電力濾波器控制策略被提出，該方法在一定程序上解決了阻尼電阻取值與系統(tǒng)參數(shù)不匹配的問題，該方法本質(zhì)上是自動調(diào)節(jié)對外阻值達到輸出阻抗與線路阻抗匹配的結(jié)果。

2、提出離散頻點阻性有源電力濾波器來提高針對特定頻點的諧振抑制效果，該方法通過旋轉(zhuǎn)坐標變化能夠只在特定頻點處呈現(xiàn)電阻特性，有效避免線路阻抗與RAPF阻值不匹配的問題。為了提供用戶的電能，環(huán)型結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡開始受到關注，基于環(huán)型配電網(wǎng)系統(tǒng)對諧波抑制進行了研究。

3、基于環(huán)型配電網(wǎng)提出一種新的建模方式，并且根據(jù)環(huán)型配電網(wǎng)的特性，提出一種安裝在環(huán)型配電網(wǎng)中間點的新的APF有源濾波器控制策略，該控制策略將APF模擬成長傳輸線，對線路中的諧波擴散起到了抑制效果?；诃h(huán)型配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，提出了一種包含無源濾波器和有源濾波器的阻抗變流器，通過將該阻抗變流器模擬成長輸電線路，達到消除反射波和諧波諧振抑制的目的。