1、23452 无无功功功功率率sinUIQ cosUIP SPPF 62 无无功功功功率率22PSQ1211111cos)(11coscoscosTHDIIUIUISPPF 其中：其中：II1，即基波电流有效值和总电流有效值之比，称为基波因数，即基波电流有效值和总电流有效值之比，称为基波因数1cos 称为基波功率因数。称为基波功率因数。THD 称为电流谐波总畸变率称为电流谐波总畸变率1121212vIII21nnII7822QPUISRUQPP222RUQ229谐谐波波和和无无功功增增大大有有功功功功率率的的的的波波动动一一般般对对电电网网电电压压的的影影响响较较小小,电电网网电电压压的的波波动
2、动主主要要是是由由无无功功功功率率的的波波动动引引起起的的.无无功功功功率率的的增增加，加，使使得得线线路路的的总总电电流流增增大，大，线线路路的的(传传输输)压压降降也也将将随随之之增增大，大，严严重重影影响响电电网网的的供供电电质质量，量，变变化化快快时时甚甚至至可可能能导导致致电电网网崩崩溃。溃。1011谐谐波波和和无无功功功功1213141516LDVEVREFVIN|sint|/K电压调节电流环乘法器脉冲形成及驱动绝对值放大电路VIN图7.5 BOOST功率因数校正电路示意图IINKC17LDVEVREFVIN|sint|/K电压调节电流环乘法器脉冲形成及驱动绝对值放大电路VIN图7
3、.5 BOOST功率因数校正电路示意图IINKC18电感电流交流电压图图7.7 7.7 电感电流与输入电压同相（功率因数接近电感电流与输入电压同相（功率因数接近1 1）1920212223242526UC3853LVDV27电感电流交流电压平均电流282930V Va aV Vb bV Vc cL LS SC CRL电电压压补补偿偿器器P PW WM M31V Va aV Vb bV Vc cL LC CRL+-V Vo o32i ia ai ib bi ic ct t1 1t t2 2t t3 3V Va aV Vb bV Vc cL LC CRL+-V Vo o33V Va aV Vb b
4、V Vc cE EM MI I滤滤波波器器L LD Ds sS SC CRLL Lr rC Cr rD Dr r34353637V Va aV Vb bV Vc cL LC C2 2C C1 1S S2 2S S1 1S S3 3L LO OA AD DN N38394041424344iN UNUAN URULIN UN URUANUL整流器单位功率因数向量图整流运行逆变运行454647ZXAXBE483113213311230100()3100()3100()31iiiRddRddARdddddR01000010000101000BR000000000000LLZLCE=(VE1 VE2
5、VE3 EL)TX=(I1 I2 I3 Ud)T495051525354双双PWMPWM变频器拓扑结构简化图变频器拓扑结构简化图555657矩矩阵阵变变换换58矩矩阵阵变变换换器器59矩阵式逆变器的优点是：中间无储能环节，输入电流可控制为正弦波，且矩阵式逆变器的优点是：中间无储能环节，输入电流可控制为正弦波，且和电压同相，功率因数为和电压同相，功率因数为1 1，也可控制为需要的其它功率因数；输，也可控制为需要的其它功率因数；输出电压也为正弦波，频率不受电网频率限制；能量可双向流动。出电压也为正弦波，频率不受电网频率限制；能量可双向流动。缺点是：所需开关器件需双向全控器件；控制较复杂。缺点是：所
6、需开关器件需双向全控器件；控制较复杂。6061换换流流技技术术AVBV1AaS2AaS1AbS2AbSLi2AaS1AbS1AaS2AbS图1 四步换流示意图图2 电流为正向时 换流步骤 图3 电流为负向时 换流步骤6263 欧洲欧洲EUPEC公司公司研制的矩阵变换器开关矩阵模块研制的矩阵变换器开关矩阵模块64 v 直接传递函数法；直接传递函数法；v 间接传递函数法；间接传递函数法；空间矢量调制方法；空间矢量调制方法；v 平均输出电压法；平均输出电压法；调制算法调制算法65间间接接传传递递函函数数0IMabcABCiCiBiAVA BVB CVC AVa 0Vb 0Vc0Va bVb cVca
7、iaibicSAaSAbSAcSBaSBbSBcSCaSCbSCc0Va 0Vb 0Vc0abcSpaSpbSpcSnaSnbSncSApSBpSCpSAnSBnSCniCAiABiBCpnVpnip虚拟整流器虚拟整流器虚拟逆变器虚拟逆变器等效直流电压等效直流电压等效直流电流等效直流电流66 对于虚拟逆变器，输出线电压空间矢量定义为：对于虚拟逆变器，输出线电压空间矢量定义为：oojCAjBCABOLeueuuV12012032oLVsvVVoLVVd Vd 67 对于虚拟整流器，输入相电流空间矢量定义为：对于虚拟整流器，输入相电流空间矢量定义为：)(32120120jcjbaieieiiIoL
8、ViIsviiIiidid68 电压电流矢量均在第电压电流矢量均在第扇区情况下开关状态表扇区情况下开关状态表66vi 16vi 11vi 6vi 100vi 调制矢量调制矢量 p na ba ba ca ca aA B Ca b aa b ba c ca c aa a aDdddd0d输出电压输出电压uAB uBC uCAuab -uab 0 uab 0 uabuac 0 uacuac uac 00 0 0-iB iB 0 iA-iA 0iA 0-iA-iB 0 iB0 0 0SAaSAbSAc1 0 01 0 01 0 01 0 01 0 0SBaSBbSBc0 1 00 1 00 0 10
9、 0 11 0 0SCaSCbSCc1 0 00 1 00 0 11 0 01 0 0输入电流输入电流 ia ib ic 69 输出线电压矢量和输入电流矢量各由其所在扇区两个输出线电压矢量和输入电流矢量各由其所在扇区两个相邻矢量合成得到，一个采样周期内共有四种有效矢量相邻矢量合成得到，一个采样周期内共有四种有效矢量组合方式和一个零矢量。为减小输出电压和输入电流中组合方式和一个零矢量。为减小输出电压和输入电流中的谐波成分，提出如下九段式的谐波成分，提出如下九段式PWMPWM控制策略。控制策略。aPbPcPdPTS0P2T2T2T2T2T2T2T2T0T 70国国外外近近年年来来对对矩矩2001年
10、，年，欧洲的欧洲的EUPEC公司公司已开发出专用于矩阵变换器的已开发出专用于矩阵变换器的开关矩阵模块；开关矩阵模块；2001年德国西门子公司与卡尔斯鲁厄大学研制了专门用于年德国西门子公司与卡尔斯鲁厄大学研制了专门用于电机驱动的矩阵变换器样机；电机驱动的矩阵变换器样机；日本安川电机公司几年来一直在进行矩阵变换器交流电日本安川电机公司几年来一直在进行矩阵变换器交流电机驱动系统在非正常工况的控制方法研究，并取得了一系机驱动系统在非正常工况的控制方法研究，并取得了一系列有意义的成果；列有意义的成果；日本富士电机公司日本富士电机公司试制成功可用于矩阵变换器的逆阻式试制成功可用于矩阵变换器的逆阻式IGBT
11、模块；模块；71国国外外近近年年来来对对矩矩丹麦丹麦Aalborg大学大学以以C.Klumpner、P.Nielsen、D.Casadei、F.Blaabjerg、J.K.Pedersen等人为主要成员的研究小组在非正等人为主要成员的研究小组在非正 常工况下矩阵变换器的控制、空间矢量调制策略、保护电路常工况下矩阵变换器的控制、空间矢量调制策略、保护电路 设计、矩阵变换器设计、矩阵变换器-异步电机系统高性能控制等方面做出了非异步电机系统高性能控制等方面做出了非 常出色的成绩；常出色的成绩；英国英国Nottingham大学以大学以J.Clare和和P.W.Wheeler为首的矩阵变换为首的矩阵变换
12、 器研究组在换流策略（如提出两步换流，器研究组在换流策略（如提出两步换流，2002年申请了一步换流年申请了一步换流的专利）、矩阵变换器的专利）、矩阵变换器-异步电机系统高性能控制（结合矢量异步电机系统高性能控制（结合矢量 控制和直接转矩控制）等方面做出了较显著的成绩。同时，他控制和直接转矩控制）等方面做出了较显著的成绩。同时，他 们已经为美国陆军研制了一台采用最新换流技术并采用矢量控们已经为美国陆军研制了一台采用最新换流技术并采用矢量控 制技术的矩阵变换器样机，应用于其新一代军用车辆；制技术的矩阵变换器样机，应用于其新一代军用车辆；72国国外外近近年年来来对对矩矩图5 德国西门子公司研制的矩阵
13、变换器样机73国国外外近近年年来来对对矩矩图6 丹麦Aalborg大学研制的矩阵变换器74国国外外近近年年来来对对矩矩图7 英国Nottingham大学研制的矩阵变换器75国国内内近近年年来来对对矩矩 上海大学龚幼民教授根据矩阵变换器原理，提出统一电力变换上海大学龚幼民教授根据矩阵变换器原理，提出统一电力变换理论，将开关函数概念应用于矩阵变换器的调制过程；理论，将开关函数概念应用于矩阵变换器的调制过程；2000年福州大学研制了恒频采样电流跟踪控制型矩阵变换器样年福州大学研制了恒频采样电流跟踪控制型矩阵变换器样机，并将其用于交流励磁器；机，并将其用于交流励磁器；清华大学黄老师课题组已经对矩阵变换
14、器进行了两年多持续的清华大学黄老师课题组已经对矩阵变换器进行了两年多持续的 研究，在采用间接函数法和空间矢量法构成组合控制器，矩阵研究，在采用间接函数法和空间矢量法构成组合控制器，矩阵 变换器的建模与仿真，非正常工况下矩阵变换器的特性及控制变换器的建模与仿真，非正常工况下矩阵变换器的特性及控制 等方面已做出了一定的成绩；等方面已做出了一定的成绩；76774 无无22PSQ1211111cos)(11coscoscosTHDIIUIUISPPF 其中：其中：II1，即基波电流有效值和总电流有效值之比，称为基波因数，即基波电流有效值和总电流有效值之比，称为基波因数1cos 称为基波功率因数。称为基
15、波功率因数。THD 称为电流谐波总畸变率称为电流谐波总畸变率1121212vIII21nnII7822222212222212121121 )()(DQPIUQPIUIUIUUISnnnnnn)(2221defnnIUDD D畸变功率畸变功率(Distortion(Distortion power/Harmonic power),power/Harmonic power),表示电流中的各次谐波与表示电流中的各次谐波与电压形成的无功功率。电压形成的无功功率。由于各谐波分量可能有不同的初相角，因此它无法表示整个瞬时由于各谐波分量可能有不同的初相角，因此它无法表示整个瞬时无功的交变部分。尽管每一项无
16、功的交变部分。尽管每一项QnQn有明确的物理意义，但总和却完有明确的物理意义，但总和却完全失去了意义。如在特殊情况下，每一项全失去了意义。如在特殊情况下，每一项QnQn可能不为零，但总和可能不为零，但总和可能为零，而此时在电源和负载之间可能有能量的交换。可能为零，而此时在电源和负载之间可能有能量的交换。79cbauuuuuu2/32/302/12/112/12/12/1320cbaiiiiii2/32/302/12/112/12/12/1320uuuuuucba02/32/12/12/32/12/1012/132iiiiiicba02/32/12/12/32/12/1012/13280)()(
17、)()()()()()()(00cba00ccbbaa3tptptptptptptptpiuiuiuiuiuiutp)()()(tptptp00 0()p tu i瞬时实功率瞬时实功率(real instantaneous power)瞬时零序功率瞬时零序功率(real zero-sequence power)利用利用 0变换的优点之一是可以将系统中的零变换的优点之一是可以将系统中的零序分量分解出来。序分量分解出来。81iuiutpdef)(def()q tu iu i 3/)()()()(bacacbcbiuuiuuiuutq赤木泰文等人提出的瞬时功率定义如下，赤木泰文等人提出的瞬时功率定义
18、如下，瞬时实功率瞬时实功率瞬时虚功率瞬时虚功率用用a b c分量表示为分量表示为在新的功率定义中，变量在新的功率定义中，变量 q 考虑了所有电压电流分量。因此，它就被考虑了所有电压电流分量。因此，它就被赋予了不同的物理意义。赋予了不同的物理意义。q 被称为瞬时虚功率被称为瞬时虚功率(instantaneous imaginary power)，并定义了新的单位，并定义了新的单位IVA。由上式可以看出，。由上式可以看出，q 不受零序分量的不受零序分量的影响，而只取决于影响，而只取决于 和和 分量。分量。82iiuuuuqpqpuuuuii122uu 瞬时功率瞬时功率 p 和和 q 可表示矩阵形式
19、：可表示矩阵形式：电流可表示为电流可表示为 式中式中=。83。)6cos(3)6cos(3 )3cos(3)3cos(3cos3 7655442211tUItUItUItUIUIppiuiuppp )6sin(3)6sin(3 )3sin(3)3sin(3sin3 7655442211tUItUItUItUIUIppiuiuqqqqqqppp 当三相正弦电压源作用于非线性负载时，各功率如下：当三相正弦电压源作用于非线性负载时，各功率如下：或将或将p、q表示为表示为84。ppqqqqq 上式给出了新的功率理论与传统理论的联系。此例上式给出了新的功率理论与传统理论的联系。此例p p的平均值的平均值
20、 即对应传统的平均功率。交变实功率即对应传统的平均功率。交变实功率(Real Alternating Power)(Real Alternating Power)表示任意时刻单位时间内电源和负载之间传输的能量。此电源和负表示任意时刻单位时间内电源和负载之间传输的能量。此电源和负载之间的能量脉动表示在三相或两相电源或负载系统中能量的吞吐。载之间的能量脉动表示在三相或两相电源或负载系统中能量的吞吐。虚功率虚功率q q 的平均值的平均值 对应传统的无功功率。对应传统的无功功率。q q 的交变部分的交变部分 表表示每一相的谐波无功功率，但和为零。尽管无功电流在每一相中存示每一相的谐波无功功率，但和为零
21、。尽管无功电流在每一相中存在，且占用导体截面，但虚功率在，且占用导体截面，但虚功率 对瞬时能量传输无作用。对瞬时能量传输无作用。85 实际的静止无功补偿装置（如实际的静止无功补偿装置（如TCRTCR、TCSTCS、ASVGASVG）往往只能以其中某）往往只能以其中某一条或某几条为直接的控制目标，其控制策略也不尽相同。此外，这些一条或某几条为直接的控制目标，其控制策略也不尽相同。此外，这些功能有的属于对一个或几个在一起的负载的补偿效果（负载补偿），有功能有的属于对一个或几个在一起的负载的补偿效果（负载补偿），有的则是以整个输电系统性能的改善和传输能力为提高目标的（输电补的则是以整个输电系统性能的
22、改善和传输能力为提高目标的（输电补偿）。不过，改善电压调整，调高电压稳定度，则是两者共同的目标。偿）。不过，改善电压调整，调高电压稳定度，则是两者共同的目标。86 用不带机械负载的同步电动机做同步调相机。通过调节同步电动机用不带机械负载的同步电动机做同步调相机。通过调节同步电动机的励磁，在过励时同步电动机会吸收无功功率，欠励时发出无功功率，的励磁，在过励时同步电动机会吸收无功功率，欠励时发出无功功率，可以得到连续可调的无功功率源。同步调相机的伏安特性曲线如下图，可以得到连续可调的无功功率源。同步调相机的伏安特性曲线如下图，当运行在滞后区时，吸收无功；运行在超前区时，发出无功。当运行在滞后区时，
23、吸收无功；运行在超前区时，发出无功。同步调相机的缺点是动态响应慢，损损耗大。同步调相机的缺点是动态响应慢，损损耗大。同步调相机电压电流特性同步调相机电压电流特性87 TSC(Thyristor Switched Capacitor)TSC(Thyristor Switched Capacitor)装置由若干组受反并联晶闸管装置由若干组受反并联晶闸管投切控制的电容器组成，其结构如下图所示投切控制的电容器组成，其结构如下图所示 TSC TSC实际上就是断续可调的吸收无功功率的动态无功补偿器，在工程实际上就是断续可调的吸收无功功率的动态无功补偿器，在工程实际中，将电容器分成几组，根据电网对无功的需要
24、投切这些电容。实际中，将电容器分成几组，根据电网对无功的需要投切这些电容。88 TSC TSC投入电容的时刻，必须是电源电压与电容器预先充电电压相等，投入电容的时刻，必须是电源电压与电容器预先充电电压相等，相位相同的时刻。否则，电容器上的电压产生阶跃变化，将产生一个冲击相位相同的时刻。否则，电容器上的电压产生阶跃变化，将产生一个冲击电流，可能损坏晶闸管。一般来讲，希望电容器预先充电电压为电源电压电流，可能损坏晶闸管。一般来讲，希望电容器预先充电电压为电源电压峰值，投切时刻也在电源电压峰值点，因为此时电压的变化率为零，峰值，投切时刻也在电源电压峰值点，因为此时电压的变化率为零，0dtduCiCC
25、不会产生冲击电流。不会产生冲击电流。TSCTSC的优点是：运行时不会产生谐波，损耗小；的优点是：运行时不会产生谐波，损耗小；其缺点是：不能连续调节无功功率。其缺点是：不能连续调节无功功率。通常将通常将TSCTSC和和TCRTCR配合构成混合型补偿器。配合构成混合型补偿器。89 TCR(Thyristor Controled Reactor)TCR(Thyristor Controled Reactor)装置具有一个固定容量的电容器装置具有一个固定容量的电容器支路及一个受反并联晶闸管控制的电感器支路。其结构如下图所示支路及一个受反并联晶闸管控制的电感器支路。其结构如下图所示 TCR TCR装置总
26、的无功功率为电感器无功功率与并联电容器的无功功率装置总的无功功率为电感器无功功率与并联电容器的无功功率之和，通过调节晶闸管的控制角控制电感器的等效电感，可吸收大小之和，通过调节晶闸管的控制角控制电感器的等效电感，可吸收大小连续的无功功率以满足电网需要。连续的无功功率以满足电网需要。90 TCR TCR的电压电流特性曲线如下图。通过控制等效电感的大小，的电压电流特性曲线如下图。通过控制等效电感的大小，可以改变可以改变TCRTCR的运行点，达到补偿的要求。的运行点，达到补偿的要求。TCR TCR的优点是：反应速度快，容量连续可调；的优点是：反应速度快，容量连续可调；其缺点是：需要一个大容量的电容器
27、，此外，由于吸收的无功功率其缺点是：需要一个大容量的电容器，此外，由于吸收的无功功率是电容器和电感器相互抵消的结果，在吸收或发出较小的无功功率是电容器和电感器相互抵消的结果，在吸收或发出较小的无功功率时，实际上电容器与电感器都已吸收了较大无功功率，都会有很大时，实际上电容器与电感器都已吸收了较大无功功率，都会有很大的电流通过。的电流通过。91 ASVG(Advanced Static Var Generate)ASVG(Advanced Static Var Generate)的基本原理就是将逆变的基本原理就是将逆变器通过电感或直接并联在电网上，适当的调节逆变器的交流侧的输器通过电感或直接并联
28、在电网上，适当的调节逆变器的交流侧的输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。路吸收或发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。下图分别为电压型和电流型下图分别为电压型和电流型ASVGASVG的结构。的结构。电压型电压型ASVGASVG结构结构电流型电流型ASVGASVG结构结构92 在单相电路中，与基波无功功率有关的能量是在电源和负载之间在单相电路中，与基波无功功率有关的能量是在电源和负载之间来回往返的。但是在平衡的三相负载电路中，无论负载的功率因数如来回
29、往返的。但是在平衡的三相负载电路中，无论负载的功率因数如何，三相瞬时功率的和是一定的，在任何时候都等于三相总的有功功何，三相瞬时功率的和是一定的，在任何时候都等于三相总的有功功率。由此看来，在三相电路的电源和负载之间没有无功功率的流动，率。由此看来，在三相电路的电源和负载之间没有无功功率的流动，各相无功功率是在三相线路之间往返的，在总的负载侧就无需设置无功各相无功功率是在三相线路之间往返的，在总的负载侧就无需设置无功储能元件。理论上，储能元件。理论上，ASVGASVG的三相桥式变流电路的直流测无需能量补充。的三相桥式变流电路的直流测无需能量补充。当当ASVGASVG正常工作时就是通过电力半导体
30、开关的通断将直流侧电压正常工作时就是通过电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成交流测与电网同频的输出电压，就像一个电压型逆变器，只不转换成交流测与电网同频的输出电压，就像一个电压型逆变器，只不过是交流测输出接的不是负载而是电网而已。因此，当考虑基波负载过是交流测输出接的不是负载而是电网而已。因此，当考虑基波负载时，时，ASVGASVG可以等效的被视为幅值和相位均可控的一个与电网同频率的可以等效的被视为幅值和相位均可控的一个与电网同频率的交流电压源，它通过交流电抗器连接到电网上。交流电压源，它通过交流电抗器连接到电网上。93ASVGASVG原理可以用如下图所示的单相等效电路表示，电网电压原理可以
31、用如下图所示的单相等效电路表示，电网电压sULU交流电抗交流电抗L上的电压。只需使上的电压。只需使IU与与同相，仅改变同相，仅改变IUIU大于大于sU时，电流超前与电压时，电流超前与电压90o，发出无功，发出无功IU小于小于功率；当功率；当 时，电流滞后与电压时，电流滞后与电压90o，吸收无功功率。，吸收无功功率。ASVGASVG输出的交流电压输出的交流电压sUIUsU的幅值大小，即可以控制从电网吸收的幅值大小，即可以控制从电网吸收如图所示，当如图所示，当的电流是超前还是滞后的电流是超前还是滞后9090度度 ，并且能控制吸收无功功率的大小。，并且能控制吸收无功功率的大小。，94 下图是下图是A
32、SVGASVG的电压电流特性曲线，改变控制系统的参数（电网电压的的电压电流特性曲线，改变控制系统的参数（电网电压的参考值参考值UrefUref）可以使得到的电压电流特性上下移动。同时通过调整其变流）可以使得到的电压电流特性上下移动。同时通过调整其变流器交流侧电压的幅值和相位，保持所能提供的最大无功电流器交流侧电压的幅值和相位，保持所能提供的最大无功电流ILmaxILmax和和ICmaxICmax不变，从而大大增加了不变，从而大大增加了ASVGASVG的运行范围（相对于传统的运行范围（相对于传统SVCSVC的倒三角形运行的倒三角形运行区域）。区域）。95sQUImax2maxsUQsQUImax
33、2maxsUQsQUImax2maxsUQmaxQI96有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波，补偿无功功率的新型电力有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波，补偿无功功率的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。电力有源滤波器的基本工作原理是，检测补偿对象的电压和电力有源滤波器的基本工作原理是，检测补偿对象的电压和电流，得出补偿电流指令信号，电流发生源根据该信号产生补偿电流，得出补偿电流指令信号，电流发生源根据该信号产生补偿电流，补偿电流和负载电流中需补偿的谐波电流和无功电流抵消，电流，补偿电流和负载电流中
34、需补偿的谐波电流和无功电流抵消，最终得到期望的电源电流。最终得到期望的电源电流。979899100101瞬时无功功率法的原理是将三相静止系统变换为两相静止瞬时无功功率法的原理是将三相静止系统变换为两相静止 系统系统4 基于瞬时无功功率理论的畸变电流瞬时检测方法基于瞬时无功功率理论的畸变电流瞬时检测方法cbauuuCuucbaiiiCii变换矩阵为：变换矩阵为：232123210132C102将两相电压电流合成为瞬时电压、电流矢量，如下图所示：将两相电压电流合成为瞬时电压、电流矢量，如下图所示：juuujiii三相系统中瞬时有功功率和无功功率分别为：三相系统中瞬时有功功率和无功功率分别为：iui
35、uPPPiuiuQQQ其中：其中：为基波瞬时有功，为基波瞬时有功，谐波瞬时有功谐波瞬时有功 为基波瞬时无功，为基波瞬时无功，谐波瞬时无功谐波瞬时无功PPQQ103由上式可解得：由上式可解得：QQPPiiiiQuuuQuuuPuuuPuuuQuuuPuuui222222222222其中：其中：为为 相的基波瞬时有功电流相的基波瞬时有功电流 为为 相的谐波瞬时有功电流相的谐波瞬时有功电流 为为 相的基波瞬时无功电流相的基波瞬时无功电流 为为 相的谐波瞬时无功电流相的谐波瞬时无功电流PiPiQiQi同理，对同理，对 相有：相有：QQPPiiiii 这样，通过变换，可以把无功和有功功率的基波滤掉，将瞬
36、时的谐波这样，通过变换，可以把无功和有功功率的基波滤掉，将瞬时的谐波电流分离出来，作为补偿电流指令信号控制电流发生器发出补偿电流。电流分离出来，作为补偿电流指令信号控制电流发生器发出补偿电流。104105 电流型有源电力滤波器如下图所示，负载为带阻感负载运行的三相电流型有源电力滤波器如下图所示，负载为带阻感负载运行的三相整流电路，运行时产生大量谐波电流。整流电路，运行时产生大量谐波电流。在有源滤波器电桥的直流侧由电抗器保持稳定的直流电流。根据检测在有源滤波器电桥的直流侧由电抗器保持稳定的直流电流。根据检测的电流和电压信号由控制电路给出补偿电流的整定值，在电桥的交流侧用的电流和电压信号由控制电路
37、给出补偿电流的整定值，在电桥的交流侧用PWMPWM的方法向系统输出补偿电流的目标值。的方法向系统输出补偿电流的目标值。106驱动电路PWM 控制电路指令电流运算电路负载补偿电流指令 ic主电路控制电路isiLice1 i1e2 i2LC107 下图所示是电压型有源电力滤波器，负载为电容滤波的整流电路，下图所示是电压型有源电力滤波器，负载为电容滤波的整流电路，运行时产生谐波电压，采用电压型有源电力滤波器，其主要工作原理运行时产生谐波电压，采用电压型有源电力滤波器，其主要工作原理同电流型有源电力滤波器相似。同电流型有源电力滤波器相似。108负载负载电流 iL电源电流 is电源串联型APF负载电压 eL电源电压 esCuc109 从电路的构成看，单独使用的电流型有源电力滤波器与单独使用的电压型从电路的构成看，单独使用的电流型有源电力滤波器与单独使用的电压型有源电力滤波器是对偶的关系。它们的一些特点正好也是互相对应的。两者的有源电力滤波器是对偶的关系。它们的一些特点正好也是互相对应的。两者的对比如下表所示对比如下表所示110111电源负载并联型APF无源电力滤波器C电源负载串联型APF无源电力滤波器C112
