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电压逆变器型单相有源电力滤波器的性能分

电压逆变器型单相有源电力滤波器的性能分

点击数:7378 次   录入时间:03-04 11:58:51   整理:http://www.55dianzi.com   应用案例
  由式2可以给出实际上,只要使给定值,尽量接近,值即可,并不要求计算出有功功率户的准确值下面详细分析储能电界器的初始充电过程,在此时段内,由于,根据电压逆变器型有源电力滤波器跟踪控制的原理主开关元件丁7丁8的控制极上会有开通信号。又因为叱=,且此0,故实际导通的是,5丁7和了8,6,即开多成两条短路通道,电流不通过储能电容器。该时段的等效电路为流经滤波电感以及回路的总等效电肌再到电源此的回路即有考虑到般情况下,存在几1吐的关系,式3由于01不大,式4可改写为揠其中0=时。

  该状态维持到时刻01.即当等于1片时。因为相对于充电电流较小,可以不计,艮口至扣等于如时为止。由色1纪+,即MOp=f,WLH如十6因此,心娜得,滓呢厉舰,潘,魏搬酿干关兀件,不可能导通;而此时主开关元件7718则己被关祈,闪此王该时段里导通的有极管5.屯流通过储能电容器并向它充电。在本时段有如下方程其中为经过的所有元件的等效电阻之和。

  解方程并考虑到在01时的初始条件可得和仍可由式⑶和式来分别描述只站这是,和都在下降。在94时刻,有=好在04时刻,有源电力滤波器完成对储能电容器0的充电过程,并自动进入对3的跟踪控制工作方式3稳态电磁过程分析而1可山式7求,当=叶。即9其中02可由下列方程求得类似于储能电容器充电过程的分析,在进行稳态分析前,作如1假设+考虑有源屯力滤波器线路和元件的损耗;负载电流虼为方波且滞后于队角度心如③负载的瞬时非有功功率被完全补偿;④电网电压为正弦。

  在这种情况下,电网电流基准值应为。x4.n因而,有源电力滤波器的基准补偿电流应为其中为整数。这样或的最大值应为在该时段里,虽然主开关元件。心的控制极有开通信号,且有此1的关系得到满足,然而因为此时即,故导通的仍然只有极管,5化并继续向储能电容器,涞纭T诟,时段财和仍分别由式8和式7描述。

  在时刻,即负载换路时,将3有个向上的跃升不考虑电网等效感抗的影响。

  在03时刻,有=虼,即由式可求得03.此时此达到最大值,即电流成和,成。4所小,以中的波形中没有绘出因主开关元件开通和关断所引起的开关频率的谐波。进入有源电力滤波器包括滤波电抗器的瞬时功率为其中71为整数。该功率的最大值为12功率凡的波形4,0.由式17并考虑到0=谬时有价9能量曲线耽和他已绘于4中。

  存储在直流侧储能电容器中的能量的增量该能量的最大值为而存储在滤波电感器的能1的从之值为等式即有其中沙旧+为在0=谬,刻存储在滤波电感中的能量;在这时刻,存储在储能电容器,械哪芑1为最小但零。根据式19.2和24在4中绘出了电容器0存储能量的变化线4其5面分析有源电力滤波器各主要参数间的关系,例如主开关元件的开关频率大储能电容器的电容值,滤波电抗器的电感值等参数间的关,有源电力滤波器交流侧的分析用等效电路包括电1!1电1〃1.逆变器输出脉冲电〃;及滤波电感。4与叱之间由如下关系其。不3主,又元件1;或极管5导通时;而则另对主开关元件乃了8或极管,708导通时。由2磁滞控制方法,由。尺上升到,+片允为磁滞比较器回线牟宽需要时间1当纪又从。+片降到。,并考虑到队乃队时,需要时间2因此,有源电力滤波器主开关元件的开关频率为应当指出,在计算大时没有考虑如和处在时段和内的变化而是取其在或上开始时刻的值作为该时段内的值。由此引起的误差并不大,因为远远大于电网频率50出和储能电容器电变化频率出圯4由式27而当此的值最大时,开关频率最小其中队为叱的平均值。这样开关频率的平均值7,为7的给定极限值。

  5面分祈各系数之间的关系,由于储能电容器存储能啁的最大变化值么化可为代入队的达式可得,咖山此可。心它要;认队及有关,路期间有较大变化。所以在式27中未考虑,变由式35和3叱的波动系数可为化对。;的影响如必要。也可以在的兑中考虑这对素了解有源电力滤波器主开关元件和反向极管中的电流波形对于确定这些元件的负载情况和额定功率是必要的。事实上,每个开关元件包拈主开关元件和反向极管在个电网周期内,只在相应的半个周期时段内不连续地导通,因而通过它们的电流是脉冲电流。因此在个电网周期内单元件的导通时间总和般小于半个周期。

  这点在选择开关元件参数时应予考虑。

  4有源电力滤波器主要参数的确定另外,由2的控制原则,负载有功功率有如下达式这里的负载有功电流的有效值的准确数值,与前面给定值的意义不同。由此可得当户凡,即心,时,7为正值;反之,则为负值。这样,由式32和37可知,7与,互为反号,且有如下关系为了确定化原电力滤波器的参数。特4入如性能指标及其定义①队波动系数E,的平均值,而认和认,则分别为的最大值和最小值;5为的给定极限值。

  ②阶平均值货化系数t,=1叱变化后的平均值,如有源电力滤波器的损耗随在选择诸能电界器电容和拧制系统参数时,除应考虑参数和7外,还应考虑到控制系统响应滞后带来的影响。这影响在接入或切除与非线性负载并联的其它负载时尤为明显。在这种情况下,除了上述个参数外,还应,加负载变化速率系数以限制负载功率的快速变化④负载变化速率系数s,尸响应时间化内负载功率的变化您心为变化后负载功率从开始变化,直到控制系统作出着温度而变化等,为的给定极限值。

  ③负伐变化系数y反应的时间内,负载能量需求的增量可正可负13储能电容器来提供,即以上时,的符号,+反之取由式40可得由叱平均值变化系数的定义,可得以上分析对论的基础1作如下总结滤波电抗器在稳态1的最大电流为厂式16在必要的怙况还必须考虑充电过程中的最大电流!式9和最大瞬时功率,处02的影响。大小的选择决定于以下因素,可能的最大变化率应大于负载电流的变化速率,例如在非线性负载换路,应满足,乃队,1古有源电力滤波器主开关元件的最大开关频率火,式28应低于开关元件的最高允许1作频中通过主开关兀件的最大电流为1.在必要时还应考虑充电过程中的电流值,氏2的影响。主开关元件上的反向电压值不大,因为它等于反向极矜的止⑷玉降。

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