治理谐波污染的传统的方法是设置LC无源滤波器(Power Filter,简写为PF)且已得到广泛的应用。但是这种无源滤波装置的补偿性能较差,难以对变化的谐波产生补偿作用。随着近年来GTO晶闸管、BJT和IGBT为代表的全控型器件的发展,采用电力电子技术的各种有源电力滤波器(Active Power Filter,简写为APF)得到了飞速发展。采用有源电力滤波器治理谐波比无源滤波器有更优越的补偿性。 有源电力滤波器的基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流,从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响,消除了在滤波器和电网阻抗之间产生谐振的危险,具有高度可控制和快速响应特性,并且能跟踪补偿各次谐波、自动产生所需变化的无功功率,其特性不受系统影响,无谐波放大危险,相对体积重量较小、滤波性能优异而费用相对较低等突出优点,因而已成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段。本文对有源电力滤波器的拓扑结构进行了详细地研究。 根据APF与电网连接方式可分为串联型APF和并联型APF。又因为这两种控制方式各有优缺点。目前开发并大量试用让APF与PF混合使用。其控制策略分为串联混合型APF和并联混合型APF;还有APF与APF混合使用方式。 本文重点介绍APF的基本原理和拓扑结构,并且详细讨论了并联混合型APF的拓扑结构并进行滤波原理分析。借用参考文献的系统参数用MATLAB进行仿真,实验结果表明用混合型有源电力滤波器装置对电网进行补偿,谐波畸变量大大降低,与用无源滤波器装置进行滤波比较,有源滤波性能和补偿特性远远高于无源滤波器,说明有源滤波技术发展前景广阔,是维护“绿色”电网、提高电能质量、真正实现电网安全稳定和优质经济运行的一种有效手段。最后对国内外现有的谐波实时检测方法进行研究,着重介绍了快速傅里叶变换法(FFT)和瞬时无功功率法(i_p-i_q法)检测原理以及各自的优缺点。对电网中谐波合理地选择检测方法和实时跟踪手段,将随着信息技术、控制技术和电力电子技术的发展,为电能质量控制发挥非常重要的作用。