人们很早就认识到了谐波问题,特别是随着电力电子技术的迅猛发展,各种电力电子设备的广泛应用,谐波及其造成的危害日益严重,使世界各国对谐波问题都给予了十分的关心和重视。 工业生产中,大量的慢性或周期性波动负荷接入电网,它们工作时无功功率的变化比较频繁剧烈,不仅引起系统电压的波动、闪变及不平衡,而且向系统注入大量的高次谐波,严重影响了供电系统的电能质量,极大地威胁了电力系统的稳定运行。 现代工业滤波装置虽然取得了长足发展,但仍然具有很多的缺陷。 TCR+FC型的静止式无功补偿装置SVC在无功补偿过程中将产生较大谐波,使得滤波装置设计庞大,控制复杂,可靠性下降,响应速度慢。 采用可关断晶闸管(GTO)或绝缘栅极晶体管(IGBT)等器件,以及脉宽调制(PWM)技术的静止无功发生器(SVG)可快速跟踪负载波动,但单个器件容量较小、耐压耐流水平低,特别是价格较高,在高压大容量场合就需要多个元件,并且均压均流技术要求较高,因此对它在这种场合的应用造成困难。 有源电力滤波器(APF)不采用大容量的无源储能元件,可设计的小巧经济,但容量受到限制。 特别是高压滤波装置的发展更是处于起步的状态,需要加强其研制和应用领域的工作。 由无源滤波器与有源滤波器组合构成的混合滤波器综合了有源滤波器和无缘滤波器的优势,可以适用于各种电压容量环境,是工业滤波装置研究得新方向。本文对传统的混合滤波器进行了研究,提出了改进得方式,以克服上述装置的缺陷。 混合滤波器对谐波的补偿作用主要由无源滤波器来实现。为了更好的跟踪电网谐波的变化,无源滤波器采用针对不同谐波情况的多种结构方式,改进了传统的滤波器采用固定网络结构的方式,克服了其不能很好的跟踪系统不同时段不同谐波源数量下谐波补偿的缺陷。 有源滤波器用来控制无源滤波器的作用效果,滤除无源滤波器遗留的少量谐波,避免了容量要求过大的缺陷。针对新型拓扑分别提出了检测负载谐波电流、检测网侧谐波电流以及两者结合的复合控制三种控制方式,通过对三种控制方式进行了研究,无论在滤波特性还是抑制振荡特性上,复合控制方式是最好的一种控制方式,因此选择复合控制方式作为有源滤波器的控制方式。 最后经过实验计算仿真,得出了滤波后的波形,验证了所提出设计的可行性和可靠性。