并联混合型有源电力滤波器的仿真研究

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有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)是一种补偿谐波电流和无功功率的现代电力电子设备,具有很好的动态补偿性能,跟无源滤波器相比有许多优点,但是也存在补偿容量小、成本高的缺点。固态复合开关是中国电力科学研究院研制的投切电容器的新型开关,可用于大容量场合投切电容器,补偿大容量无功功率。本文对APF和固态复合开关投切电容器相结合构成的并联混合型有源电力滤波器进行了分析研究。本文给出了并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构和工作原理;分别介绍了有源电力滤波器和固态复合开关的控制策略和工作原理;有源电力滤波器采用ip-iq法的指令电流运算电路,三角波比较方式的电流跟踪控制电路;对直流侧电压的PI调节做了改进,减少了APF直流侧电容电压建立过程的冲击电流。通过搭建仿真模型,对整个系统的控制方法、补偿性能和动态响应性能进行了仿真研究,仿真结果表明有源电力滤波器和固态复合开关并联混合具有很好的补偿性能,并联混合的方式同时具备有源电力滤波器良好的动态补偿性能和固态复合开关易于补偿大容量无功功率的特点。降低了整个系统的补偿成本,提高了效率。另外,本文介绍了固态复合开关装置的硬件电路原理,介绍了固态复合开关装置的调试过程,进行了低压试验和高压运行实验。证明了固态复合开关具有在过零点频繁投切电容器,且无扰动电流的特点。
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