单支路多调谐滤波器中失谐度检测算法的研究

摘要

无源滤波器具有对电网谐波进行抑制和电网无功功率进行补偿的双重作用，但在实际系统中，由于系统频率或元件参数（如滤波支路的电感、电容值等）的变化等都会造成滤波器的失谐。此外，多个并联滤波支路运行时的相互制约也严重地影响了滤波器的滤波效果及其安全稳定运行。因此，本文研究了一种直接采用有源技术来连续调节滤波电抗器的电感从而补偿滤波器的失谐，进而提高无源滤波器的滤波效果，并实现在单条LC支路上抑制了多次预定谐波的功能。
　　首先，分析了目前失谐度检测算法所存在的问题，并研究了一种新型的检测算法。理论分析表明，该检测算法可以克服谐波相位与谐波电压控制算法所存在的缺点，提高了失谐度检测的精确性。
　　其次，研究了一种新型的有源电抗器，该电抗器由电感值固定的电抗器和补偿电流发生器共同组成，通过向电抗器中注入一定的补偿电流，便可独立且连续地调节电抗器在不同频率下的谐波电感量。在此基础上，形成了一种采用新型失谐度检测算法的单支路多调谐滤波器，建立了相应的仿真模型并进行了仿真验证。
　　再次，设计了一种基于电力电子技术的开关型功率放大器作为系统的有源装置部分，解决了原有采用线性功率放大器时所存在的效率低、功率损耗大等问题。
　　最后，搭建了单支路多调谐滤波器的实验系统，对系统运行于不同工况下的实验结果进行了分析。实验结果表明，该滤波器的结构与控制策略是正确可行的，滤波器具有结构简单、滤波效果优良等特点。