谐波治理的研究进展

随着电力电子装置的广泛应用,电力系统的谐波污染日益严重.传统的谐波抑制与无功补偿方法是采用基于谐振原理的无源滤波器,但这样只能滤除设定次数的谐波,且易与电网产生串、并联谐振.而有源滤波器由于具有高度可控性和快速响应性,能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,因而受到广泛的重视,成为目前国内外供电系统谐波抑制研究的热点.探讨了谐波治理的主要措施,介绍了有源滤波器研究的国内外现状,最后展望了有源滤波器研究的未来方向.     

串并联有源电力滤波器的补偿特性分析及其仿真验证

有源滤波器（APF）是抑制电网谐波的重要手段。分析了针对不同特性谐波源而使用并联有源补偿和串联有源补偿的对比研究,并通过Matlab／Simulink仿真研究,得出了并联型和串联型有源滤波的适应场合。     

电气化铁路混合宽频滤波器研究

为解决电气化铁路中交-直型和交-直-交型电力机车混跑产生的3~100次宽频谐波问题,提出采用由无源部分和有源部分构成的混合宽频滤波器(Hybrid Wideband-harmonics Filter,HWF)。通过对HWF拓扑结构、滤波原理及滤波特性、有源部分承受电压情况、谐波补偿系数对HWF补偿特性的影响和稳定性进行分析,研究HWF控制策略,并进行仿真和试验验证。结果表明:HWF对宽频谐波具有良好的滤波效果,能够很好地抑制无源部分阻抗与电网阻抗之间的谐振;基波谐振电路能减小有源部分的基波电压,使其适用于中高压电力系统;谐波补偿系数取值越大,HWF对谐波的抑制能力越强。仿真和试验结果验证了HWF的有效性。     

新型单相谐振阻抗型混合电力滤波器的研究

为了进一步降低混合电力滤波器的有源滤波器容量,采用了一种新的混合电力滤波器的拓扑结构。新拓扑结构的基本思想是增加了和有源电力滤波器(APF)并联的LC基波谐振支路,并将APF控制成受控谐波电流源。LC基波谐波支路使得有源电力滤波器的额定电压和电流大大降低。分析了新型单相谐振阻抗型混合电力滤波器的工作原理及滤波特性。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了新型单相谐振阻抗型混合电力滤波器的滤波特性。仿真结果表明这种新型混合电力滤波器具有优良的滤波性能。     

机车车载谐波治理装置的研制

对比有源滤波器和无源滤波器的优缺点后,确定了车载谐波治理装置的设计方案。分析车载谐波治理装置的工作原理,从理论上推导电流无功分量和谐波分量的检测方法,并介绍了三态滞环调制策略的基本原理和实现方法。MATLAB仿真和地面试验结果表明,共一个牵引绕组的有源+无源车载谐波治理装置,可以有效降低机车输入电流的谐波含量,提升电流品质。     

一种新型谐波配合补偿系统初探

本文首先简述了传统的ＬＣ无源滤波器和旁路有型源电力滤波器的缺点，在此基础上建议了一种由ＬＣ滤波器和串联有源电力滤波器构成的混合补偿系统，这一系统可望解决仅使用无源或有源滤器波器的缺点，从而使补偿特性大为改善，文中描述了这种混合补偿系统的构成及补偿原理，并给出了初步的仿真结果。     

无源电力滤波器的补偿特性及其存在的问题分析

描述了无源电力滤波器的基本电路结构和工作原理。以一典型的三相整流器系统为实例，通过计算机仿真的方法分析了无源电力滤波器的补偿特性，并讨论了滤波器系统在一定的条件下可能发生的谐波放大现象。最后分析和总结了无源电力滤波器存在的问题及其合理解决途径。     

串联混合型有源电力滤波器的设计与仿真

针对电压型谐波源,采用串联混合型有源电力滤波器来进行谐波补偿。建立了混合系统的单相等效电路图,分析了串联混合型电力滤波器的补偿特性,并且给出了参数设计及主电路的选择思路。Matlab仿真结果证明了串联混合型有源电力滤波器理论分析的正确性。     

集成谐波阻尼功能的单相光伏发电系统

针对单相LC型并网逆变器与电网阻抗间可能发生的谐振现象进行了研究。为了提高公共连接点电压质量,抑制背景谐波电压在公共连接点的谐振放大,将阻性有源滤波器的功能引入光伏并网逆变器。集成谐波阻尼功能的单相光伏并网系统可有效抑制背景谐波电压的谐振放大,但交直流侧瞬时功率交换会导致直流侧电压出现高频纹波分量脉动。为此,通过引入低通滤波环节和优化电压电流环参数设计,达到了减少直流侧电压纹波对电流环控制影响的目的。理论分析和仿真结果验证该方案的有效性。     

基于混沌优化的电力无源滤波器参数设计

针对目前电网谐波治理,考虑到无源滤渡器设计的现状,以及现有优化设计方法中假设条件较多、寻优能力不强等问题,提出了一种无源滤波器的多目标优化设计方法.利用混沌算法,将无源滤波器的初期投资、无功功率补偿、滤波后电网谐波含量作为目标,进行无源滤波器的参数优化设计.实践证明,该方法设计的无源滤波器具有较好的综合性能.     

具有滤波与能量回馈双功能的电力变换器研究

研究一种具有滤波与能量回馈双功能的电梯能量回馈器,当电梯处于能量再生状态运行时,回馈器将能量回馈到电网;当电梯处于非能量再生状态运行时,即回馈器处于闲置状态时,为了提高设备利用率,使回馈器运行在有源电力滤波状态。以并联型有源电力滤波器为研究对象,对其拓扑结构、补偿分量的检测算法、控制策略等问题作了较系统研究。实验结果表明,该回馈器工作稳定可靠,具有良好的动、静态性能。并在MATLAB环境下进行了相应仿真,仿真结果表明,该滤波器（回馈器）能够准确地补偿谐波电流和无功功率,动态响应速度也很快。     

一种新型的并联有源电力滤波系统

基于瞬时无功功率理论提出了一种能同时检测瞬时无功电流和高次谐波电流的检测方法，并在此方法的基础上设计了一种混合式并联有源电力小滤波系统。通过计算机仿真及试验证明，该有源电力滤波系统能很好地同时抑制电网中的高次谐波及无功电流。     

混合型并联有源滤波器的研究

为实现对非线性负载的谐波补偿和电压调节功能,提出了一种混合型并联有源滤波器.综合考虑系统稳定性和谐波补偿效果,采用了反馈加前馈的控制策略,对比研究了系统补偿特性,并讨论了容性和感性无功补偿问题.仿真与试验结果证明了该混合型并联有源滤波器工作的有效性.     

新型注入式混合有源滤波器的开关谐波抑制技术研究

有源滤波器能否按工作原理实现预期的谐波抑制效果,很大程度上取决于对其开关谐波的有效抑制程度.本文以一种新型注入式混合有源滤波器为研究对象,通过采用三重开关谐波抑制技术:采取复合型电流跟踪控制算法、选用基于随机脉冲位置的SVPWM调制策略、安装优化设计得到的输出滤波器,实现了工程应用项目所提出的开关谐波抑制目标.其分析方法及结论可为其他类型混合有源滤波器的开关谐波抑制研究提供借鉴.     

并联混合电力滤波器中逆变器输出滤波器的设计

对并联混合电力滤波器中逆变器输出滤波器进行了分析,得出逆变器输出滤波电感上流过大量的谐波电流,导致滤波电感上的压降较大,从而输出滤波器造成的逆变器的容量损失不可忽略的结论,并根据这个结论得出了并联混合电力滤波器中逆变器输出滤波器设计原则,给出了输出滤波器参数优化设计的步骤,结合某工程实例设计了逆变器的输出滤波器。