电力电子装置和非线性负载的普遍使用,使谐波电流和无功电流大量注入电网,严重威胁电网和电气设备的安全运行与正常使用,对谐波无功进行滤波和补偿已成为电力电子技术、电力系统、电气自动化、理论电工等领域中的重要研究课题。
在大功率整流器领域,当功率等级大于200KVA时,通常采用多相整流技术,如采用12脉波、18脉波、24脉波、36脉波等整流技术,这些技术具有输出直流电压纹波小,输入电流谐波含量小,输入功率因数高的优点,因此得到了普遍应用[1]。12相脉波整流技术广泛应用在如大功率UPS,大功率直流装置、大功率装置扩容、飞机电源系统、电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等领域。然而12脉波整流器是由两个6脉波整流器并联而成,两者之间相位差是30度,由两组独立的次级绕组供电,在运行过程中会引起电网各点波形的畸变,干扰其他用户负载的正常运行,严重时会引起整流器性能的下降[2],且随着新谐波标准IEC61000—3—4的出现,对谐波的要求提高了,12脉波整流器的l1次、13次谐波较高的缺点将影响它的应用。另外,12脉冲整流器存在低负载率时效果很差;系统效率损失较大;价格较高;可靠性低;安全性差;与发电机匹配差等问题。
有源电力滤波器是一种动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置,它能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿,可以弥补无源滤波器的缺点,获得比无源滤波器更好的补偿特性,是一种理想的补偿谐波装置。
针对以上问题,本文提出将有源滤波器应用在大功率12相脉波整流器中。
12脉波整流器的原理
整流装置功率越大,它对电网的干扰也就越大,当一个电源周期中整流输出电压脉波数越多,则输出电压中的谐波阶次越高,脉波幅值越小,整流特性越好,同时整流装置的交流电流中的谐波频率越高,谐波电流值也越小。所以在工程实践中人们为了消除5,7次谐波,通常采用两套整流器通过不同相位的叠加,这就是现在广泛使用的12脉波整流器。
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