开关电源17、APF与并联均流.pptVIP

开关电源基本拓扑 开关电源技术——tqzheng@ 有源电力滤波器及其在开关电源中的应用 (APF - Active Power Filter) APF并联于电源与负载之间，补偿负载谐波电流（必要时还可补偿负载无功电流）。 控制的两个关键：负载谐波电流的检测、使APF发出补偿电流。 一个实际的数字控制并联型APF 三、有源电力滤波器基本类型之二－串联型APF 串联在电源与负载之间。设电源电流 is 中包含谐波分量为 ish ，APF产生一个谐波电压 uc=K ish ，其中K为常数。 如果电源电压 es 存在畸变，还可以控制补偿电压 uc 补偿es 的电压畸变，使负载端电压 eL 为正弦电压。 一个实际的数字控制串联型APF 四、有源电力滤波器基本类型之三－－混合型APF 无源与有源混合。 应用场合： （1）较大容量的APF。 APF主要起改善补偿特性的作用。 （2）无源补高次谐波，有源补低次谐波。 （3）实际中已装设了传统的无源滤波器。 APF另一种分类方法：电压型APF与电流型APF 电压型APF：直流储能元件为电容器。 电流型APF：直流储能元件为电感。 （一）、 频域法 陷波（带阻）滤波器法：陷波滤波器将负载电流中的基波分量滤除。此法原理简单，但陷波滤波器对电网基波频率的变化敏感。 FFT法：计算量大，实时性差。 鉴于频域法存在的缺陷，在实际中很少采用。 （二）、时域法 （1）、直接计算法 该方法的原理是对负载电流进行分解，检出其中的基波有功分量。 以一相为例, 设电网相电压和含有谐波的负载相电流为 基波有功分量 基波无功分量 谐波分量 经复杂推导 （2）瞬时有功、无功功率运算法(简称p-q法) 瞬时有功、无功功率理论(简称p-q理论): 八十年代初日本学者赤木泰文(H.Akagi)提出。其核心是瞬时有功、无功功率功率的定义。 设三相电路中，相电压的瞬时值分别为ea , eb , ec ，相电流的瞬时值为ia , ib , ic ： p、q 可以分解为直流与交流分量之和，经过推导证明，直流分量对应基波、交流分量对应谐波。 ?七、仿真结果 补偿后的负载电流 负载电流 有源电力滤波器发出的电流值 电网相电压 ? ? ? 有源电力滤波器发出的电流值 电网相电压  八、实验结果 补偿后的负载电流 负载电流 ? ? 有源电力滤波器发出的电流值 电网相电压 动态特性 * 一、有源电力滤波器(APF ）简介 有源电力滤波器（APF）是上世纪90年代发展起来的新型谐波消除装置，它可以动态地消除谐波，目前它是谐波消除领域中性能最好的设备。? APF 基本类型：并联型、串联型和混合型。 二、有源电力滤波器基本类型之一－并联型APF 数字控制串联型APF实验结果 并联混合型APF 串联型混合型APF 电流型APF 五、负载电流的谐波检测：频域法和时域法 定义三相电路的瞬时有功功率p和瞬时无功功率q分别为： 与传统的有功、无功功率定义比较 矩阵形式 基波瞬时有功功率 基波瞬时无功功率 谐波瞬时无功功率 谐波瞬时有功功率 经过低通滤波器（Low Pass Filter-LPF)，可以将基波瞬时有功、无功功率分离出来，通过以下变换，进一步将基波电流分离出来。 适用场合：电源电压对称、正弦。对于非理想电源电压情况下，参考论