三相四線制有源電力濾波器檢測技術的研究.pdf

1、非線性負載會導致電力線路中出現(xiàn)諧波，功率因數(shù)降低，因此，由電力電子設備的廣泛應用而引發(fā)的電能質量問題受到越來越多地關注。諧波電流和無功功率是危及電網安全運行的兩大因素。系統(tǒng)無功會增加輸電網及配電網的線路損耗，增加設備容量；諧波電流會增加用電設備損耗，甚至損壞用電設備，并帶來多種不利的信號干擾。 并聯(lián)有源電力濾波器(SAPF)是一種解決電能質量問題的有效方法，因為它能同步補償電路中的諧波電流及無功功率。在設計并聯(lián)有源電力濾波器時，

2、參考電流的生成是非常關鍵的，它決定了注入公共接點的實際電流的精度, 常用瞬時無功理論(p-q法)來計算SAPF的參考電流。該法由日本學者Akage at al.在1983年提出。根據(jù)該理論，三相三線系統(tǒng)中的電壓、電流被變換到相互垂直的p-q坐標系中，并在p-q坐標系中計算瞬時的有功及無功功率。盡管瞬時無功理論有其理論局限，譬如它只能應用于不含零序電流、電壓的三相系統(tǒng)，但它的提出引發(fā)了一系列基于瞬時無功理論的新方法，有助于認識理解SAPF

3、。 由．Ferrero、Superti-Furga提出的0-α-β坐標下的瞬時功率定義和由Akagi、Nabae提出的Nabae功率理論考慮了零序分量。很明顯，零序電流、電壓能產生有功，但是否產生無功是這兩種理論的主要分歧。Nabae認為0軸與α、β坐標軸地位等價，有功功率與無功功率分別為0、α、β軸電流和電壓分量的點乘積與叉乘積。而Ferrero和Superti-Furga則認為0軸與α、β軸是相互獨立的，零序分量僅產生有功功

4、率。這兩種定義方法的共同缺點是它們均不能與單相功率理論相統(tǒng)一。 1999年，韓國學者Hyosung Kim提出了一種新的三相系統(tǒng)功率補償方法，被稱為p-q-r法。該法先將a-b-c坐標下的電流、電壓轉換到0-α-β坐標下，再通過旋轉0-α-β坐標得到p-q-r坐標下的電流、電壓形式。由于是沿電壓軸旋轉，因此，最終僅有一個電壓分量e<,p>不為零，另兩個分量e<,q>e<,r>都等于零。由于有功功率和無功功率分別定義為電壓與電流的

5、點乘積與叉乘積，因此存在一個瞬時有功功率p與兩個瞬時無功功率q<,q>和q<,e>。在該方法中，有功功率和無功功率都定義在含零序分量的三相四線制系統(tǒng)中。雖然計算復雜，但其定義可以認為是單相功率理論的延伸。正交坐標法中的功率定義可與單相功率理論相統(tǒng)一，且其計算簡便。該法在a-b-c坐標系下給出功率定義，有功功率為電壓、電流信號的點乘積，無功功率為電壓、電流的叉乘積。該方法中，有功和無功的物理意義與p-q法相同，符合我們對功率定義的一般理解