BN-TSF-天津市博宁电气设备

有源滤波器的补偿电流控制方法有哪些

为了保证电力系统的正常运行，控制谐波危害，市面上出现了无源滤波器和有源滤波器产品。有源滤波器因为可以解决无源滤波器易受电网阻抗和运行状态影响与系统发生谐振的问题，因此有源滤波器的发展前景好。下文分条阐述有发展前景的有源滤波器的补偿电流控制方法。

1.无差拍控制与差拍控制法

无差拍控制是一种在电流滞环比较控制技术上发展起来的全数字化控制技术。这种有源滤波器补偿电流控制方法利用前一时刻补偿电流的参考值和实际值，计算出下一时刻的电流参考值及各种开关状态下的逆变器电流输出值，然后选择某种开关模式作为下一时刻的开关状态，从而达到电流误差等于零的目标。利用该方法控制有源滤波器的补偿电流，具有动态响应快且易于计算机执行的优点。

2.单周控制法

又称积分复位控制法，具有调制和控制的双重性。其基本思想是控制有源滤波器开关占空比，在每个周期内强迫开关变量平均值与控制参考量相等或成比例。单周控制能在一个周期内自动消除稳态、暂态误差，前一周期的误差不会带到下一周期。这种控制有源滤波器的补偿电流的方法具有反应快、开关频率恒定、鲁棒性强、易于实现、控制电路简单等优点。

3.模糊控制法

模糊控制法在有源滤波器中主要用于优化占空比和电压外环的跟踪控制（即直流侧电压控制）。将模糊控制应用于开关占空比的优化和控制，能从开关本身的特性出发解决电流跟踪问题，提高系统的动态性能，也可以在其他的控制方法中引入模糊的概念以改善其他控制方法的不足。

综上来说，有源滤波器的补偿电流控制方法包括无差拍控制与差拍控制法、单周控制法、模糊控制法。此外，可信赖的有源滤波器厂家也会引入空间矢量调制方法，采用不连续开关方式调制时，开关器件的损耗降低，调制方法便于数字实现。

有源滤波的工作原理：有源滤波是一种新型的于电力谐波控制的设备，它是利用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的。 它的两个主要组件是指令电流计算电路和补偿电流生成电路。 指令电流计算电路可以实时监控线路中的电流，同时将模拟电流信号转换为数字信号，并通过高速数字信号处理器（DSP）进行处理，以达到效果。 从基波中分离谐波的方法。 并以脉冲宽度调制（PWM）信号的形式向补偿电生电路传递驱动脉冲，并同时驱动IGBT或IPM电源模块，以产生相同幅度且与电网相反的谐波电流补偿电流 使用补偿电流补偿或消除谐波电流，终达到主动消除功率谐波的效果。

有源滤波装置的应用领域有哪些？

近年来，有源滤波器在各行各业的应用越来越普及，目标市场越来越广泛。随着国内外电力电子技术的发展，大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备在各个领域中应用，电网中的谐波污染状况也非常严峻。我国在有源滤波装置方面的需求在近些年将有较大的增长。那么，有源滤波装置的应用领域有哪些？

1、电气化铁路

电气化铁路一般使用直流电机拖动，因此是一个市政方面的主要谐波源。依据现有电气化铁路的相关运转状态，大多数系统为处理谐波来装置有源滤波装置。选料讲究的有源滤波装置可以达到电气铁路有源滤波器国产化的作用。

2.不稳定负荷的应用场合

不稳定负荷不是有源滤波装置的普遍市场，但它是电力系统一个比较重要的方面，由于不稳定的负荷虽然所占比例不大，但是它们对电力系统的影响却远远大于其它负荷，因而关于该类使用场所也应作为有源滤波器的主要市场方向之一，稳定负荷，提高电力系统的平安牢靠性。

3、钢铁厂

钢铁厂的电弧炉、轧钢机等是主要的谐波发作设备，且主要是冲击性负荷，对钢铁厂左近的其它负荷有很大影响，所以也需求运用选材精良的有源滤波装置。同时，谐波问题对钢铁厂无功补偿的影响很大，所以应以无功补偿调和波管理同时处置作为目的。

由于在低压配电网中这些谐波污染问题显得尤为突出，严重影响到各种类大型厂矿的正常生产，如钢铁、煤矿、化工、纺织等企业，以及电气企业和大规模微电子集成电路企业，造成产品报废，生产线停产，生产设备的寿命骤减甚至损坏，所以使用有源滤波装置很有必要。