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有源濾波器電流檢測方法對比研究

2021-04-07

在三相四線制電力系統中,伴隨著大量不對稱負載的接入,使得高次諧波和無功對電網系統的穩定、供電質量及安全運行都產生了較為嚴重的危害.因此,為提高電能質量,提高電力系統運行的安全性和經濟性,人們越來越重視對電力系統進行電力補償的研究.上世紀80年代出現的有源濾波器(APF)是有源綜合補償技術的發展起點[1].有源電力濾波器的基本原理是通過檢測諧波電流的大小產生與之相適應的大小相等、方向相反的補償電流,從而減少進入電網的諧波,并由相應的補償指令加以控制.使得具有既可以補償無功功率又可以補償諧波,且動態相應較快的特點.依據有源電力補償的基本原理可知,補償的基礎是對諧波電流的檢測.補償電流檢測的目的是得到準確的指令信號,因此,檢測方法的準確性是影響補償效果的一個重要因素.人們在電流檢測方法的研究上做了大量工作,提出了很多切實可行的方法,比較有代表性的是以下幾種方法:(1)同步檢測法[2-3];(2)ip-iq電流檢測法[4-5];(3)自適應檢測法[6-7]等.本文主要針對三相四線制電力系統依據同步檢測法與ip-iq檢測法在Matlab(2008a)環境下,應用Simulink仿真庫進行建模,對兩種電流檢測方法進行對比分析.1三相四線制四橋臂拓撲目前電網中主要以三相三相制和三相四線制為主要的系統制式.三相三線制,無論接對稱或者不對稱負載,在三相電流中均不含零序電流,而三相四線制系統中,當負載為不平衡負載的時候,零序電流通過中性點流過.常見的三相四線制系統中有三相四線制三橋臂,三相四相制四橋臂.這里我們以三相四線制四橋臂系統為研究對象.對三相四線制電力系統而言,當負載不對稱時會產生零線電流.若零線電流間接控制便得到三橋臂的拓撲結構,若零線電流直接控制則得到四橋臂的拓撲結構,且直接控制效果優于間接控制效果[8],故本文以四橋臂系統為研究對象.圖1三相四線制四橋臂APF電路結構如圖1所示,三條相線電流由前三個橋臂補償,第四橋臂補償中線電流.

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