有源谐波补偿器是一种新型电力电子装置,可用来对电力系统中的谐波等电压、电流进行综合补偿。和传统的谐波电流抑制方法相比,有源谐波补偿器具有巨大的技术优势和良好的发展前景。应用了软开关技术的有源谐波补偿器,在功耗和可靠性上将具有更好的性能。 本文分析了准谐振变换器(QRCs)、ZCS-PWM变换器、ZVS-PWM变换器、ZCT-PWM变换器和ZVT-PWM变换器的工作原理和性能特点。明确了各种变换器的适用场合,其中ZVT-PWM变换器更适用于中大功率的有源谐波补偿器。 本文探讨了有源谐波补偿器工作原理,着重分析了有源谐波补偿器的控制系统电路组成及其工作方式。分析了目前应用较多的三种有源谐波补偿器的系统控制方式。 本文研究了一种ZVT软开关三相谐波补偿器主电路拓扑及其控制策略,该软开关拓扑的辅助谐振环节仅采用了一个换流丌关,具有结构简单,系统成本低,控制方便等优点。并深入探讨了这种软开关拓扑下的控制方法;采用斜率随输出电流极性交替改变的正负锯齿载波有利于系统软开关功能的实现。详细分析了该拓扑的软开关动作模式,对实现软开关的动作时序进行了数学分析,建立了系统的控制策略,本文还对100kVA软开关式谐波补偿器进行了仿真研究,结果证明该系统的全部开关器件都能实现软开关动作。同时给出了有源谐波补偿器工作频率的确定原则,以及交流侧电抗器和直流侧电容器的参数计算方法,还对驱动电路、缓冲电路和保护电路的设计方法进行了探讨。