随着配电网中各种电力电子设备的大量应用,其产生的谐波电流注入电网,使得线路损耗增加,造成发配电设备利用率的下降。谐波电流污染已经成为影响供电质量的重要问题。传统的无源电力滤波器(PF)和有源电力滤波器(APF)各有优缺,由无源滤波器和有源滤波器结合构成的混合型电力有源滤波器(HAPF),取两者之长,补两者之短,有助于减少谐波补偿系统的初期投资,提高性能价格比,达到APF实用化的目的。 有源滤波器与无源滤波器串联的并联型混合有源滤波器(SHAPF)更好地结合了无源电力滤波器和有源电力滤波器的优点,造价较低、性能优良。这种结构能以较小的有源装置容量实现大容量的谐波补偿,并能将电压耐量较低的半导体功率器件安全地用于高压系统的谐波补偿,在取得良好的谐波补偿效果的同时,还可兼顾部分基波无功补偿,有着广阔的发展、应用前景。 本文对并联型混合有源滤波器SHAPF进行了深入的研究。在对并联混合有源电力滤波器的两大主要构成部分无源电力滤波器和有源电力滤波器的结构、原理和设计方法进行了较为充分的分析讨论的基础上,对SHAPF的构造、工作原理和主要性能指标进行了较为详细的分析。通过仔细分析、计算系统关键控制参数K对系统性能的影响,指出了在SHAPF通常采用的闭环控制系统中,对谐波电流实时检测精度的要求并不像采用开环控制的纯有源滤波器那样高,因而可以采用更为简捷的方法完成谐波电流的分离。本文提出采用基波陷波器检测谐波电流的新型并联混合有源滤波器,并通过MATLAB建模仿真验证了这种新型混合滤波器可以获得和传统SHAPF相媲美的滤波效果。本课题还对混合滤波器的无源部分和有源部分的设计以及如何降低有源部分的容量作了较为深入的讨论和仿真分析。本文研究结果对于简化混合滤波器结构、提高可靠性、改善瞬态响应速度、优化SHAPF设计、降低成本等方面具有较高实用价值。