有源電力濾波器(APF)的抗干擾技術介紹
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圖5中:is為電網電流;
iL為負荷電流;
iF為補償電流;
iL＝基波分量iL1+高次諧波分量iLh+無功分量iLq。
圖5中各電流滿足關系式:is=iF+iL，如果由APF提供的補償電流iF=-iLh-iLq，則is=iL1，即電網電流只含基波分量，起到濾波作用。并聯型APF主要適用于電流型非線性負荷諧波電流的抵消以及補償無功和三相不平衡等。 本文引用地址：http://www.104case.com/article/177760.htm
圖6 為補償負荷諧波的電流波形和PWM電壓
4.2 串聯APF
串聯型APF是從1980年未引用于電網的，它主要作為電壓調節器及電網與非線性負荷之間的諧波隔離器而工作的。圖7為串聯APF的接線圖，通過匹配變壓器將APF串聯于電源和負荷之間，以消除電壓諧波、平衡或調正負荷的端電壓，可確保用戶供電的電壓質量，尤其適合于補償交流電源及小功率應用中的電壓不平衡與電壓的下陷。因不需能量貯備(蓄電池)，元器件的總定額較小，對UPS更為經濟有效。串聯APF注入與電源電壓串聯的電壓分量，故可視為一可控的電壓源，補償負荷側的電壓下陷和上凸。但串聯型APF損耗較大，且各種保護電路也較復雜，故很少單獨使用。經常用它與無源LC濾波網絡組成混合型APF。如圖 7所示，無源LC濾波器與負荷并聯，串聯型APF的工作如同一臺諧波隔離器，迫使負荷電流諧波主要通過無源濾波器循環，而不經過配電系統。此方案的優點是:串聯APF的額定功率僅為負荷定額(KVA)的一小部分，通常為5％。但在電壓補償時，串聯APF的視在功率定額可能增加。圖8是串聯濾波器為補償負荷側電壓諧波的工作原理圖。串聯APF還可用于抗基波電壓的干擾。圖9所示為電源電壓偶然跌落時串聯APF所起的作用。如圖8所示，負荷電壓幾乎保持恒定，僅在電源電壓跌落的起始和最后瞬間，出現了很小的不穩定和振蕩。
圖7 帶并聯無源濾波器的串聯型APF拓撲
圖8 用于補償電壓干擾的濾波器電壓
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