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66 2000 年 2 月 10 日 Feb. 10, 2000 有源滤波技术及其应用 胡 铭, 陈 珩 ( 东南大学电气工程系, 南京 210096) 摘要: 随着大功率开关器件的广泛应用, 电能质量问题日益严重。文中就谐波治理中的无源及有源 滤波技术进行对比, 简要介绍了有源滤波器的分类、工作原理以及近年来国内外有源滤波技术研究 的必威体育精装版成果, 展望了有源滤波技术在我国的发展前景。 关键词: 有源滤波器; 无源滤波器; 电能质量; 谐波 中图分类号: TM 76 0 引言 能消除特定的几次谐波, 而对某些次谐波会产生放 大作用; ③滤波要求和无功补偿、调压要求有时难以 近年来, 配电网中整流器、变频调速装置、电弧 协调; ④谐波电流增大时, 滤波器负担随之加重, 可 炉、电气化铁路以及各种电力电子设备不断增加。这 能造成滤波器过载; ⑤有效材料消耗多, 体积大。 些负荷的非线性、冲击性和不平衡的用电特性, 对供 由于无源滤波具有以上缺点, 随着电力电子技 电质量造成严重污染。另一方面, 现代工业、商业及 术的不断发展, 人们将滤波研究方向逐步转向有源 居民用户的用电设备对电能质量更加敏感, 对供电 [ 1 ] 滤波器。早在 70 年代初期, 日本学者就提出了有源 质量提出了更高的要求 。仅依靠过去无源滤波技 [ 4 ] 滤波器(active pow er filter, 缩写为A PF ) 的概念 , 术治理谐波已不能满足要求, 研究和开发适应这一 即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐 要求的新技术已成为近年来电力系统研究领域中的 波电流幅值相等、相位相反的电流, 使电源的总谐波 新 热点。对此, 国外提出了“用户电力技术 ” [ 2 ] 电流为零, 达到实时补偿谐波电流的目的。 1976 年 (Cu stom Pow er) 的新概念 , 即利用电力电子控制 美国西屋电气公司的 . 提出利用大功率晶 L Gyugi 器来提高配电网供电可靠性及电能质量。由于谐波 体管组成的 PWM 逆变器构成的A PF 消除电网谐 是影响电能质量的最主要因素, 因此有源滤波—— [ 5 ] 波 。由于受到当时功率半导体器件水平的限制, 利用电力电子控制器来抑制谐波也是 Cu stom A PF 的研制一直处在试验研究阶段。进入 80 年代 Pow er 技术实施的主要手段之一, 利用有源滤波这
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