
7 并联滤波器的配置点及配置原则探讨
现已有主张集中滤波和就地分散滤波相结合,即将单点量大的谐波就地过滤,同时将多点的量小的谐波集中设置过滤,愿望是好的,但不是技术上难度大,就是经济上也不一定合算,故提出此原则对同一电压等级来说似乎为时尚早。
7.1 滤波器并联在同一电压等级上
对低压来说,似乎并无必要,因配电变压器功率有限,低压网络覆盖的面积也有限,因此分散装置在技术上经济上得不到补偿。
对中压来说,无论高压/中压变压器的功率和中压网络的范围均有很大增加,集散布置有了可能,如全部采用PAF,则要慎重选择配置点,否则,反而会增大谐波电流和谐波电压(由于谐波电流的环流)[8]。这个方案,对我国尚不现实。
如果全部采用PPF,则很难达到预期效果,分散配置的PPF很可能不是轻载就是过载,而且可能引发多重谐振,即滤波器之间的或滤波器与电源系统间的,因而技术上有难以克服的障碍。如果混合采用PPF和PAF,则因其并联如前所述已有困难,故目前也尚不现实。
7.2 滤波器并联在不同电压等级上
具体来说就是:当谐波源是低压时,并联滤波器设置在低压和中压应如何考虑。如果将滤波器设在中压上,低压的电压质量还不符合标准时,则理应在低压侧设置滤波器。如果低压侧的谐波量虽然大,但低压的电压质量尚可,需要的话,此时的滤波器宜设在哪一侧呢?笔者认为应该考虑在低压侧设置的可行性,因为:
(1) 低压滤波器PPF和中压电源系统之间,串有配电变压器,它的漏抗是电源系统电抗的主要成分,要判断它和PPF之间是否有串联或并联谐振比较容易;
(2) 低压PPF比中压的PPF造价要低,而运行要可靠;
(3) 降低了谐波对配电变压器及低压配电系统的骚扰,因而其可靠性及寿命均有提高;
(4) 兼顾了低压侧的无功补偿,符合分级补偿无功的原则,降低了变压器的负荷率。
8 有源滤波器在美国应用的简介与发展趋势[9]
据报导:1000kW以下的一些非线性负载的补偿已成功实施并在现场运行,更大一些负载的有源滤波器,也有文章介绍,这些都是用宽带频PWM逆变器构成的。表2列出了最新技术成果的一些有源滤波结构的定额和开关频率要求。
常规串联或并联型不适用于大功率是由于其逆变器定额较大,因而出现了混合型,混合并联型优于混合串联型是因为它要求的保护功能和开关装置较简单,特别对大功率应用是如此。混合并联型还可明显的改进现有的无源滤波器的性能,文献[7]也介绍了许多种混合方案及其性价对比。对于更大功率特别是10000kW及以上的应用,则表1的方案由于大功率PWM逆变器的价格高以及开关频率高的要求而不合算,无源滤波器又由于性能欠佳可能难以满足谐波标准的要求,因此美国已在寻找其它替代方案,例如DHAF系统,文献[9]介绍了该系统的试验验证情况。[FS:PAGE]