综述随着大容量电力电子装置在高压交流电力系统中日益广泛的应用,谐波和无功等问题严重地威胁着系统自身的安全稳定运行。针对 10~35kV 高压交流电力系统,国内外目前主要采用无源电力滤波器来抑制谐波并补偿无功功率。无源电力滤波器具有诸多的缺陷,难以达到理想的性能。受功率半导体开关器件的约束,有源电力滤波器常规方案的应用限制在低压交流电力系统。提出一种基于基波磁通补偿的串联型有源电力滤波器新原理,通过电力电子变换器的控制,使串联变压器对基波呈现很小的一次侧漏阻抗,对谐波呈现很大的励磁阻抗。通过电力电子变换器的控制,变压器一次侧呈现连续无极可调的电抗。借鉴基波磁通补偿理论及磁通可控的可调电抗器原理,根据串并联的对偶特性,本文提出一种新型的基于阻抗可控的并联混合型有源电力滤波器。在电力电子变换器的控制下,变压器对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,从而输导电力系统中的谐波电流,同时对基波电流呈现连续无极可调的电抗,与无源电力滤波器相结合,实时补偿系统的无功功率。通过变压器隔离降压,确保该滤波器安全、可靠、稳定地工作。1 工作原理1.1 变压器的结构变压器的结构如图 1 所示。其一次侧 AX 与二次侧 ax 的匝数分别为 W1、W2,变比k=W1/W2,一次侧与二次侧的互感为 M。一次侧绕组的电阻为 r1,自感为 L11。变压器采用非晶态合金铁心,为了确保变压器工作在 B-H 曲线的线性区,铁心开有气隙。利用电压型逆变器向变压器二次侧绕组中注入补偿电流 i2且满足 i2=-α*∑i1(n)-β*i1(1)式中:α 为谐波补偿系数;∑i1(n)为实时检测的变压器一次侧谐波电流;β 为基波补偿系数;i1(1)为实时检测的变压器一次侧基波电流。 1.2 谐波抑制原理从 AX 端看,变压器 n 次谐波电压方程为 Ù1(n)=(r1+jWnL11)/Ì1(n)+jWnMÌ2(n)若 α 满足谐波补偿条件 α=L11/M则从 AX 端看,变压器对谐波电流的等效阻抗为 ZAX(n)=Ù1(n)/Ì1(n)=r1通常 r1可忽略,因此,在满足谐波补偿条件时,变压器对谐波电流呈现近似为零的低阻抗。谐波等效电路如图 2 所示。 高压交流电力系统的系统阻抗相对较大,由于变压器在电力电子变换器的控制下能够对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,因而对高压交流电力系统的谐波电流具有很好的抑制能力。1.3 无功功率补偿原理从 AX 端看,变压器基波电压方程为 Ù1(1)=(r1+jW1L11)/Ì1(1)+jW1MÌ2(1)由于 r1可忽略,从 AX 端看,变压器对基波电流的...