相关热词搜索：
电力电子技术分析3篇
电力电子技术分析3篇 第一篇：电力电子装置谐波抑制及无功补偿技术研究 摘要：本文简要分析了电力电子装置的谐波抑制技术和无功补偿技术，探讨了 无功补偿技术中三种并联电容器补偿方式，探讨了谐波抑制中无源滤波器和有源 电力滤波器的应用，并提出了有源功率因数校正技术，旨在进一步促进电力电子 装置谐波抑制和无功补偿技术的发展。关键词：电力电子装置；
谐波抑制；
无功补偿 1前言 电力电子装置的应用能够实现电路形态的灵活变换，提升用户电能使用的 高效性，但需要注意的是，当前电力电子装置的应用也会导致电网出现谐波污染 和低功率因数的问题，这会对供电质量造成不良影响，对电网谐波的抑制和无功 补偿能够有效避免上述问题。基于以上，本文简要研究了电力电子装置谐波抑制 及无功补偿技术，旨在优化电力电子装置的应用，保证供电质量。
2电力电子装置无功补偿技术分析 在电力系统中，有多种方法可以实现无功功率的补偿，例如同步发电机、 同步调相机的应用，SVC的应用等。许多工程供电系统有着阻感性负载多的特点， 其总等效负载呈感性，针对这种情况，主要采用并联电容器方式来实现无功功率 补偿，从而提升其功率因数。下面就来简要探讨无功补偿技术中的并联电容器补 偿技术。以安装位置为标准，可以将并联电容器补偿技术分为以下三种方式：① 集中补偿方式：电容器组的安装位置为母线，即在母线上集中安装电容器组，这 能够有效提升整个变电功率因数，从而降低馈出线路无功损耗；
②分区补偿方 式：在功率因数较低的区域母线上分别安装电容器组，这种补偿方式效果更好， 但需要注意的是，相较于集中补偿方式来说，其补偿范围较小[1]；
③就地补偿 方式：对于异步电动机等感性设备以及荧光灯照明线路来说，可以在负载设备附 近区域位置安装电容器组，这种补偿方式即为就地补偿，就地补偿能够有效提升 用电设备供电回路功率参数，同时有着改善用电设备电压质量的功能，但就地补 偿方式也有着一定的局限性，其电容器安装有着分散性的特点，不利于监测和维 护，随着低压自愈式电容技术的发展，就地补偿方式被进一步推广和应用。3电力电子装置谐波抑制技术分析 一般来说，供电系统谐波抑制与消除的方法主要包括两种，一种是无源滤 波器或有源电力滤波器的应用，一种是对谐波源的改造，例如高功率因数整流器 的采用及变流器相数提升。无源LC滤波器在工程上的应用最为广泛，其有着结 构简单、成本低以及可靠性优良等特点，其能够为谐波提供低阻抗路径，在保留 基波的基础上来使谐波短路，从而实现谐波抑制作用，谐波能够通过滤波器但不 会进入到供电系统中。下面简要分析无源滤波器和有源电力滤波器两种方式：
3.1无源滤波器 电阻、电抗器以及电力电容器按照一定的功能要求组合即可制得无源滤波 器。其中单调谐滤波器是结构和形式最为简单的一种无源滤波器，在单一特征次 谐波的抑制中有着良好的应用效果，具体来说，单调滤波器之路在单一特征次谐 波下串联谐振，这就能够形成低阻通路，使得次谐波电流尽可能小的流入电网， 或不再流入电网，实现谐波抑制的目的。对于若干特征次谐波的抑制来说，主要 将若干个单调滤波器在电网中并联。双调谐滤波器也是无源滤波器的一种，其能 够同时对两种频率谐波进行滤除，此外，还可以制作多阶双调滤波器，但其电路 结构相对复杂，在实际中应用较少，这里不再赘述。为了滤除某一次以上的谐波， 还可以将无源滤波器设计为高通滤波器。无源滤波器结构简单，维护和使用成本 较低，不仅能够实现谐波的吸收，还能够进行无功补偿，从而改善功率因数，无 源滤波器谐波抑制技术成熟，在谐波抑制和无功补偿中应用最为广泛[2]。但需 要注意的是，无源滤波器也有着一定的局限性，其主要通过并联低阻抗通路来实 现谐波抑制，系统和滤波器的阻抗比决定着滤波特性，这就使得其存在以下两个 缺点：首先，运行工况和系统参数会对滤波特性产生较大影响，设计相对困难， 谐振频率主要依赖于元件的参数，因此无源滤波器中能够滤除主要谐波，一旦LC 参数出现漂移，则滤波特性会受到影响，难以保证滤波性能的稳定性；
第二，电 网参数和LC可能会影响谐波分量，产生的并联谐振会增加该次谐波分量，从而 降低了电网供电质量。
3.2有源电力滤波器 有源滤波器的应用也能够实现谐波抑制作用，主要通过可控的功率半导体 将电流注入到电网中，此电流复制与谐波源电流相同，相位与谐波源相反，这就 能够保证总谐波电流为零，实现谐波电流补偿。相较于无源滤波器来说，有源电 力滤波器有着以下优点：首先，有源电力滤波器不仅能够对各次谐波进行补偿，同时能够实现闪变的抑制，实现无功补偿，功能较多，且性价比相对合理；
第二， 有源电力滤波器的特性不会受到系统阻抗等相关因素的影响，避免与系统阻抗发 生谐振；
第三，有源电力滤波器有着自适应的特点，可控性和快速响应性较好。
就目前来看，我国对有源电力滤波器的研究越来越深入，随着电力电子技术的进 步和相关元器件的发展，有源电力滤波器的应用将会越来越广泛。
4有源功率因数校正技术 开关电源等电力电子装置的使用促进了功率因数校正技术的发展，有源功 率因数校正技术应运而生，其不会产生谐波，且保证功率因数为1，是一种新型 的变流器[3]。有源功率因数技术的应用不会产生谐波电流和谐波，因此不会涉 及到无功补偿和谐波抑制的问题，是一种积极主动地节能较好措施，经济效益明 显，在未来的发展过程中，有源功率因数校正技术的应用前景比较广阔。
5结论 综上所述，本文简要分析了电力电子装置无功补偿技术中的并联电容器补 偿技术，探讨了三种主要补偿方式的优缺点。分析了谐波抑制技术中无源滤波器 和有源电力滤波器的应用，对比了二者的优缺点。最后简要探讨了一种主动节能 降耗、不会产生谐波和谐波电流的有源功率因数校正技术。通过分析可知，电力 电子装置无功补偿技术和谐波抑制技术是相辅相成的，二者的进步和发展是相互 协调的。
作者:张园 单位:唐山曹妃甸实业港务有限公司
