三相有源電力濾波器的參數(shù)分析
王婷婷，趙峰
(蘭卅交通大學(xué)，甘肅蘭卅 730070
摘要：根據(jù)諧波抑制和無功功率補(bǔ)償?shù)囊螅瑥臑V波效果考慮，分析了三相有源電力濾波囂基于瞬時賓功率和瞬時虛功率的濾波電流的計算，并對該方法進(jìn)行了理論研究，在此基礎(chǔ)上建立了有源濾波系統(tǒng)模型，并對其進(jìn)行仿真驗證。仿真實驗結(jié)果與理論分析相吻合。
關(guān)鍵詞：有源電力濾波器；濾波電流；計算；仿真
中圖分類號：TN713.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1引言
由于電力系統(tǒng)中存在的大量非線性負(fù)載，使得電網(wǎng)中被注入了大量的非正弦電流，導(dǎo)致公用電網(wǎng)和電廠供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的下降。在電網(wǎng)中加八有源濾波系統(tǒng)裝置，可較好地補(bǔ)償該種非正
弦電流，十分有效地抑制諧波和補(bǔ)償無功。
如圖1所示為三相有源電力濾波器的原理圖。圖1中．非線性負(fù)載為產(chǎn)生諧波的諧波源，逆變器和與其相連的電感、直流側(cè)電容共同組成了有源電力濾波器的主電路。另外，兩個電流回路以及瞬時濾波電流的參數(shù)值計算模塊也均在圖1中標(biāo)
明。
確定諧波電流和無功電流是有源濾波的主要內(nèi)容。準(zhǔn)確檢測瞬時無功電流和諧波電流之和，并將其檢測信號作為有源濾波的控制信號，是同時實現(xiàn)諧波抑制及無功功率補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵。
1983年，H.Akagi，Y.Kanazava和A.Nabae提出了三相電路的瞬時無功功率理論[1]。以該理論為基礎(chǔ)．提出了一種簡單的算法，來計算濾波器的瞬時電流值。
2 三相有源電力濾波器控制過程
逆變器的邏輯器件可以被作為數(shù)字命
逆變器同一相的開關(guān)工作在相反的狀態(tài)(例如A相，開關(guān)1“開通”時，則開關(guān)4“關(guān)閉”，反之亦然)，因此電壓u10的值為uD或零。開關(guān)的“開通”／“關(guān)閉”狀態(tài)是受每相的兩個控制器控制的。
確定每一相的變換性能。例如A相，開關(guān)4的“關(guān)閉”和“開通”狀態(tài)對應(yīng)的z1值分別為1和O。此時u1=z1 uD
同樣的，對于B相的z2,c相的z3均可得到u20=z2uD，u30=z3ud由以上的三個關(guān)系，可以得到
3參數(shù)值計算
瞬時實功率P和瞬時虛功率g取決于電壓矢量eα、eβ組成的矩陣和電流矢量iα,iβ組成的矩陣[1]，其表達(dá)式如下
其中，p0和P1分別表示瞬時實功率的直流分量和交流分量，q0，和q1分別表示瞬時虛功率的直流分量和交流分量。
由式(7)和(8)，可確定電流矢量
式(9)中，等號右邊第一項是正常基波有功電流的瞬時值，第三項是正常基波無功電流的瞬時值；第二項是瞬時實功率的交流分量產(chǎn)生的諧波電流，第四項是瞬時虛功率的交流分量產(chǎn)生的諧波電流。因此，第二項和第四項的和是正常基波電流的瞬時值。
因此，得到有源電力濾波器電流iFα,iFβ的值有兩種方法。方法一是減去來自非線性負(fù)載的正常基波有功電流的瞬時值，其公式如下：
4仿真結(jié)果分析
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