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有源濾波器的諧波檢測方法有哪些

近年來，各種基于電力電子技術(shù)的非線性裝置在電力系統(tǒng)中的應用日益廣泛，使得諧波危害日益嚴重。就當前的工業(yè)現(xiàn)實而言，抑制諧波的基本手段是裝設(shè)各類濾波補償裝置。有源濾波器可以自動跟蹤補償變化的諧波，具有高度可控性，因而有源濾波器的發(fā)展前景好。下文分條闡述有源濾波器的諧波檢測方法。

1.基于矢量空間變換的檢測法

這類方法的基本思想是：通過變換得到功率，然后將功率中與所要檢測的信號相對應的恒定分量濾除出來，再經(jīng)反變換還原出所要檢測的信號，因此，也可將此類方法稱為功率法。該種有源濾波器的諧波檢測方法適用于電網(wǎng)電壓對稱且無畸變情況下的諧波電流檢測，在電網(wǎng)電壓不對稱時也同樣有效。

2.有功分離法

第二種有源濾波器的諧波檢測方法為有功分離法，該方法將被檢測量分解為理想傳輸量（即從公共供電點上看去，負荷是三相對稱且純阻性的，該負荷只消耗有功能量）和另一分量之和，簡單明了、易于實現(xiàn)。但該方法需要平均有功功率理論為基礎(chǔ)，至少存在一個工頻周期的。

3.自適應檢測法

作為目前較為常用的有源濾波器的諧波檢測方法，自適應檢測法是一種將自適應干擾對消信號處理技術(shù)用于諧波檢測的方法。其自適應檢測單元可以采用模擬電路或者人工神經(jīng)網(wǎng)絡來實現(xiàn)，使用這種方法的關(guān)鍵在于自適應系數(shù)的選擇與調(diào)整。但是，使用該方法的有源濾波器需要什么條件？那就是需要大量的數(shù)據(jù)。

綜上可知，有源濾波器的諧波檢測方法主要有基于矢量空間變換的檢測法、有功分離法，以及自適應檢測法。此外，針對有源濾波器三相不平衡系統(tǒng)提出了同步測定法，可分為等功率法、等電流法和等電阻法，即把補償分量分配到三相中去，分別使補償后的每相功率、每相電流或每相電阻相等。

有源濾波器的內(nèi)部控制原理：

隔離開關(guān)合閘后，為防止上電后電網(wǎng)對直流母線電容器的瞬間沖擊，有源濾波器首先通過軟起電阻對直流母線的電容器充電，這個過程會持續(xù)幾十秒。當母線電壓Udc達到預定值后，主接觸器閉合。直流電容作為儲能器件，通過IGBT逆變器和內(nèi)部電抗器向外輸出補償電流提供能量。

APF有源濾波器通過外部CT實時采集電流信號送至信號調(diào)理電路，然后再送至FPGA控制器?？刂破鲗⒒ǔ煞址蛛x，提取出所有的諧波，將采集到的諧波成分和APF已發(fā)出的補償電流比較得到差值作為實時補償信號輸出到驅(qū)動電路，觸發(fā)IGBT變換器將補償諧波電流注入到電網(wǎng)中，實現(xiàn)濾除諧波的功能。

有源濾波裝置的應用領(lǐng)域有哪些？

近年來，有源濾波器在各行各業(yè)的應用越來越普及，目標市場越來越廣泛。隨著國內(nèi)外電力電子技術(shù)的發(fā)展，大量由電力電子開關(guān)構(gòu)成的、具有非線性特性的用電設(shè)備在各個領(lǐng)域中應用，電網(wǎng)中的諧波污染狀況也非常嚴峻。我國在有源濾波裝置方面的需求在近些年將有較大的增長。那么，有源濾波裝置的應用領(lǐng)域有哪些？

1、電氣化鐵路

電氣化鐵路一般使用直流電機拖動，因此是一個市政方面的主要諧波源。依據(jù)現(xiàn)有電氣化鐵路的相關(guān)運轉(zhuǎn)狀態(tài)，大多數(shù)系統(tǒng)為處理諧波來裝置有源濾波裝置。選料講究的有源濾波裝置可以達到電氣鐵路有源濾波器國產(chǎn)化的作用。

2.不穩(wěn)定負荷的應用場合

不穩(wěn)定負荷不是有源濾波裝置的普遍市場，但它是電力系統(tǒng)一個比較重要的方面，由于不穩(wěn)定的負荷雖然所占比例不大，但是它們對電力系統(tǒng)的影響卻遠遠大于其它負荷，因而關(guān)于該類使用場所也應作為有源濾波器的主要市場方向之一，穩(wěn)定負荷，提高電力系統(tǒng)的平安牢靠性。

3、鋼鐵廠

鋼鐵廠的電弧爐、軋鋼機等是主要的諧波發(fā)作設(shè)備，且主要是沖擊性負荷，對鋼鐵廠左近的其它負荷有很大影響，所以也需求運用選材精良的有源濾波裝置。同時，諧波問題對鋼鐵廠無功補償?shù)挠绊懞艽?，所以應以無功補償調(diào)和波管理同時處置作為目的。

由于在低壓配電網(wǎng)中這些諧波污染問題顯得尤為突出，嚴重影響到各種類大型廠礦的正常生產(chǎn)，如鋼鐵、煤礦、化工、紡織等企業(yè)，以及電氣企業(yè)和大規(guī)模微電子集成電路企業(yè)，造成產(chǎn)品報廢，生產(chǎn)線停產(chǎn)，生產(chǎn)設(shè)備的壽命驟減甚至損壞，所以使用有源濾波裝置很有必要。