典型工业电网谐波及其混合有源滤波抑制

_S＜＜Z_F),因而含有大量谐波,相对基波总畸变率THD_i＝85％；而开启HAPF后，由于有源单元和无源单元的共同作用，其THD_i下降为小于1．7％。
　　如果不采用复合控制，仅对电流控制（F．Z．Peng方案），则应增加PF容量，而且，电流谐波难以得到很好抑制。图7结果就说明了这一点，其THD_i ≈17．2％。
    同时，模型实验与仿真波形吻合得较好，波形如下：电网电流I_s和负载电压V_L接近于正弦波，谐波指标符合国家标准GB／T 14549－93和IEEE－519，表明这种HAPF能够较好地抑制电网的谐波电压对负载端的影响和非线性负载谐波电流对电网的污染。

　

图6　电网电流I_s在HAPF启

图7　电网电流I_s波形及频谱图（非复合控制HAPF，THD_v＝12％）

　

(a)启动HAPE前(上)后(下)负载电压V_L波形  (b)启动HAPE前网侧电流I_S波形

(C)启动HAPE后网侧电流I_S波形

图8　HAPF的谐波抑制实验波形

　　
4　结论
　　按照相关标准^［5，6］中谐波测试方法、仪器和数据处理的要求，对具有广泛代表性的工业用变频调速器组和中频感应加热电源的谐波进行了测试，得出了电流谐波THD_i在42％以上的定量结论。围绕一50kVA负载的谐波抑制装置的研制，提出了一种混合有源电力滤波器（HAPF）的谐波治理方案。仿真和实验结果表明：其谐波抑制性能好、对负载变化范围大和电网严重畸变情形适应性强。

［1］　Redl R．Combating the pollution of the power distribution systemby electric equipment［C］．IEEE－APEC＇97，USA Conference　Record．42～48．
［2］　Arseneau R，et al．A survey of North American electric utilityconcerns regarding nonsinusoidal waveforms［J］．IEEE Trans，　　1996，11（1）．
［3］　Akagi．New trends in active filters for power conditioning［J］．　　IEEE－IA－32，1996：1312～1322．
［4］　Peng F Z．A new approach to harmonic compensation in power　　system［C］．IEEE－IAS，Conference Record，1988：874．
［5］　中华人民共和国国家标准．GB／T 14549－93，电能质量公用电网谐波［S］．

［6］　中华人民共和国国家标准．GB 12326－90，电能质量电压允许波动和闪变  ［S］．

［7］　Bhattacharya S，Divan D M．Design and implementation of a hy－　　brid APF［C］．APEC＇1995，Conference Record：189～195．
［8］　Cheng PT．Hybrid solution for improving passive filter perfor－mance in high power applications［C］．APEC＇96，Conf：911～　　917．
［9］　Strzelecki R，et al．Hybrid filtration in conditions of asymmetricnonlinear load current pulsation［C］．Conf EPE，1997（1）：453～458．
［10］Thomas T，et al．Design and performance of active power filters　　［J］．IEEE Ind．Application Magazine，4（5）．
［11］Khas H，Delhi N．A new control scheme of series hybrid active

收稿日期：1999－11－22；　改回日期：2000－02－22。
作者简介：
　　陈国柱，讲师，在职博士生，研究方向为有源电力滤波及电力电子技术装置；