独立电源系统有源滤波器谐波和无功电流补偿策略研究
针对海上石油钻井平台用独立电源系统，研制了三相三线制有源滤波器。该有源滤波器的额定电压为400V，额定补偿电流为300A。装置既可以单独补偿谐波电流或无功电流，也可以将二者同时补偿，APF的外观及其控制板照片如图4(a)和(b)所示。
(a) (b)
图4 有源滤波器的外观照片及控制板图
利用上述装置对独立电源系统进行补偿，并用电能质量分析仪记录得到的结果如图5所示。
由图5可知，APF运行前电源系统中的电流波形近似为方波，含有大量的5次、7次、11次、13次等谐波电流，畸变率THDi=24.5%。APF补偿后，电源的电流近似成正弦波形，畸变率降低为THDi=3.3%，此时有源滤波器的谐波电流补偿率为86.5%，系统补偿性能良好。
有源滤波器运行前后，电源系统的功率和电能补偿效果如图6(a)和(b)所示。
(a) (b)
图6 有源滤波器补偿前后，系统的功率和电能图
APF运行前，电源的功率因数为0.76;APF投入运行后，电源侧的功率因数达到了0.95。因此，对于系统的无功电流补偿，有源滤波器性能良好。
5 结束语
本文根据独立电源系统实际工程的需要，研究了三相三线制有源滤波器谐波和无功电流的补偿策略。根据有源滤波器的不同补偿需求，在有源滤波器工作在单独补偿谐波和无功电流以及二者同时补偿条件下，提出了不同的补偿策略。该策略通过比较计算，说明具有较好的优势，不但能够满足不同工况的需求，也提高了有源滤波器的补偿效益。该策略在实际200kVA有源滤波器装置上运行效果良好，同时也为其它类型的有源滤波器补偿策略提供一定的参考价值。
作者简介
郭鑫(1981)， 男， 博士研究生，主要研究方向为电力电子技术、检测技术与自动化装置。
参考文献
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附注
项目资助：教育部博士点基金资助项目(20111102110007)。 ■
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