基于基波和谐波磁通混合控制的改进型串联有源电力滤波器

作者：徐波; 胡晶^*; 叶立文; 任章鳌; 王聪

来源：高电压技术, 2019, 45(08): 2587-2595.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20180807008

• APF
• 基波磁通补偿
• 谐波磁通控制
• 稳定性
• 基波检测传函

基于基波磁通补偿(FMFC)的串联混合型有源电力滤波器(SHAPF)的滤波性能与其采用的变压器的励磁阻抗成正相关,然而过大的励磁阻抗将会增加系统的容量及成本,并降低系统可靠性。为此,提出一种改进型串联有源电力滤波器(ISAPF),在传统FMFC的基础上增加谐波磁通控制,使得所提ISAPF在取得与SHAPF相同滤波性能的条件下,能够采用较低容量的变压器。首先对ISAPF的基波和谐波等效阻抗进行分析并解释"谐波隔离"的原理;其次,给出ISAPF完整的控制框图并将基波检测环节等效为二阶传递函数,基于劳斯稳定判据分析ISAPF稳定性,从而给出基波和谐波控制系数的取值范围;此外,研究了ISAPF应用于电压型谐波负载滤波时的典型案例;最后,研制出一套带有两种不同容量变压器的单相滤波器样机并进行了两组实验。结果表明:当采用同一变压器时,ISAPF相对SHAPF具有更好的滤波效果;当实现相同滤波性能时,ISAPF相对SHAPF可采用具有更低容量的变压器。实验结果证明了所提ISAPF降低变压器容量的有效性。

• 单位
  强电磁工程与新技术国家重点实验室; 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院; 华中科技大学