有源電力濾波器的技術(shù)亮點

有源電力濾波器是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Σ煌笮『皖l率的諧波進行快速跟蹤補償，之所以稱為有源，是相對于無源LC濾波器，只能被動吸收固定頻率與大小的諧波而言，APF可以通過采樣負(fù)載電流并進行各次諧波和無功的分離，控制并主動輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應(yīng)，抵消負(fù)載中相應(yīng)電流，實現(xiàn)了動態(tài)跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功和不平衡。

（1）用電壓等級較低的開關(guān)管構(gòu)成電壓等級較高的變流器，隨著功率器件技術(shù)的不斷發(fā)展，市場上已經(jīng)有6500V的IGBT出售，但是耐壓越高的IGBT其開關(guān)損耗越高，高開關(guān)頻率也變得比較低。3300V以上的IGBT開關(guān)頻率高不會超過5kHz,1200V的IGBT的開關(guān)損耗遠大于600V的IGBT。采用低壓IGBT的三電平變流器的開關(guān)損耗遠低于同樣電壓等級采用高壓IGBT的兩電平變流器，同時前者可以達到的開關(guān)頻率也高于后者。

（2）能夠輸出三種電平。二極管箝位三電平變流器能夠輸出正母線電壓、負(fù)母線電壓以及零電壓（簡稱P、N、O）,一般情況下輸出電壓在P-O、O-N之間跳變，特殊情況下會出現(xiàn)P-N跳變，而兩電平變流器只能在P-N之間跳變。也就是說三電平的電壓跳變幅度為直流母線電壓的一半，而兩電平的為直流母線電壓。高的電壓跳變幅度對并網(wǎng)逆變器或有源電力濾波器帶來的是較高的紋波電流，為了抑制紋波電流，需要較大的輸出電感和濾波電容，由此帶來了較高的紋波電流損耗。同時由于輸出濾波電感電容也降低了電流響應(yīng)速度，或?qū)敵鲭娏鞯哪芰Ξa(chǎn)生了一定的限制。對于變頻器帶來的則是對電機的沖擊以及較大的軸電流，嚴(yán)重影響著電機的壽命。另外，較高的電壓跳變幅度也會產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾，對周邊電子設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重危害。而三電平以其固有的優(yōu)勢，在很大程度上解決了上述問題。

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