滤波器电力负载向凌乱和多样性的方向展开,特别是非线性负载的日益广泛的运用,电能质量有明显恶化的趋势。它与工业生产水平的不断提高对电能质量的需求越来越高的需求之间的敌对日渐出色,另一方面,当时电力系统的可控性广泛较差,完结活络、有用的电能控制还较为困难。近年来,电力电子技术的长足展开,运用大功率开关器件、高速核算机技术完结为电能的控制和改善电能质量供应了可以。电力电子技术在电力系统中的运用是电力系统可控化和电力电子设备大功率化展开的必然趋势。
电能质量触及的规划很广,首要包含:基波无功、高次谐波、低频闪变、电压跌落、频率偏移、尖峰电压、EMI等,还包含对潮流、保护、协助等的有用控制。 常见的电能质量问题的表象。
电能质量的每个方面都应包含在FACTS(柔性交流输电系统)这一概念中(1,8,12,13)。它开端由美国电力科学研究院(EPRI)于80年代末提出,即在输电系统中,运用电力电子技术(包含功率开关、滤波器高速核算、控制等)对电力系统的重要参数:如无功、谐波、电压崎岖、相间对称度、频率、电抗和功率流等进行调整和控制。FACTS系统将在功率潮流控制、负荷率、急迫功率帮助、安全与缺点控制、新式电力商场等方面发扬重要效果。
当时,电力电子在电力系统中的运用首要有:SVC/SVG(静态无功赔偿/发生)、 TCSC(晶闸管控制切换电容)、 APF(有源电力滤波)、PFC(功率要素校正)、EMC(电磁兼容)、HVDC(高压直流输电)、洁净/分布式动力、APLC/PLC(有源/电力线路调整)、UAPLC(多功用电力线路调整)、无触点保护等。鉴于有源滤波功用的广泛性,本文仅就有源滤波在电能质量中的部分运用作简略引见。但所谈论的方法,适用于其它电能质量问题的运用。
断章取义,“滤波器”是对准谐波而言的,但有源滤波(APF)在FACTS 家族中具有广义性。首要,有源滤波具有多功用性,或者说电能质量的许多问题均可颠末不相同的控制方法由有源滤波设备来处置。如谐波克制、无功赔偿、相间对称校正等。其次,在时域和频域分解的观念上,电能质量的许多问题与谐波是共同的,仅效果频率不相同,如:基波频率整数倍的分量为通常意义上的谐波;分数倍、非整数倍分量分别称为闪变、间谐波;而基波无功、非周期量可以分别看成是频率为系统频率和零频率的分量等。第三,许多电能质量问题的处理与谐波处理是不可切割的,如SVC/SVG设备假若选用相控方法,本身就会发生许多谐波,在理论系统中,仅考虑无功赔偿可以因谐波而引起系统不稳定(谐振);此外,SVC/SVG、PFC和PLC等与APF均具有FACTS单元的本质,因而,APF还广泛地被称为AF(Active Filter)、APLC/PLC、APQC(有源电能质量控制)、IRPC(瞬时无功赔偿)等(1,8,15)。