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驻波移相有源电力滤波器在环形配电网中的应用
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作者 张敏 孙孝峰 +2 位作者 朱艳萍 沈虹 李昕 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期203-216,共14页
针对环形配电网中由功率因数校正电容与馈线电感之间谐振导致的背景谐波电压放大问题,提出了一种在环形配电网中点安装驻波移相有源电力滤波器(SWPS-APF)的谐波抑制方案,其抑制原理是通过移动谐波电压驻波的相位使驻波波腹靠近或恰好落... 针对环形配电网中由功率因数校正电容与馈线电感之间谐振导致的背景谐波电压放大问题,提出了一种在环形配电网中点安装驻波移相有源电力滤波器(SWPS-APF)的谐波抑制方案,其抑制原理是通过移动谐波电压驻波的相位使驻波波腹靠近或恰好落在馈线始端,从而实现背景谐波的衰减。所提方案分为驻波左移和右移两种策略,两者具有不同的适用范围,但涵盖了所有工况。相比于传统的阻性有源电力滤波器(RAPF)方案,该文所提方案抑制背景谐波的效果明显,并且所需的补偿容量也更少。最后,仿真分析和实验结果均验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 背景谐波 有源电力滤波 谐波抑制 驻波
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基于充电站谐波特性的频率自适应有源电力滤波控制策略 被引量:1
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作者 徐先峰 马文昊 +2 位作者 卢勇 于杨 张震 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期24-34,共11页
随着分布式新能源在充电站的接入,源荷的随机特性使电网基频发生波动,进一步加剧站内谐波电流越限风险。对此,提出了一种频率自适应的有源电力滤波谐波检测与跟踪策略。首先,设计了一种改进式广义积分器与延时相消相结合的混合滤波器结... 随着分布式新能源在充电站的接入,源荷的随机特性使电网基频发生波动,进一步加剧站内谐波电流越限风险。对此,提出了一种频率自适应的有源电力滤波谐波检测与跟踪策略。首先,设计了一种改进式广义积分器与延时相消相结合的混合滤波器结构,提高原有广义积分器的滤波性能和动态响应能力,并可消除直流偏置及不平衡分量的影响。其次,通过引入前馈补偿的改进锁相环消除频率波动引起的误差,实现频率自适应谐波检测。最后,基于频率波动导致的谐波跟踪误差,采用结合无限脉冲响应滤波器的快速重复控制,可依据检测频率实现动态调整。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略在充电负荷侧可稳定地检测电网频率。且在频率波动的工况下具有较优的谐波补偿能力,在32 ms实现对谐波电流的补偿,治理后电流谐波畸变率下降到5%以下,对不同工况下的充电站具有通用性。 展开更多
关键词 充电站谐波 频率自适应 有源电力滤波 广义积分器 延时相消
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有源电力滤波器补偿的PI解耦控制技术研究
3
作者 孙文革 《自动化仪表》 CAS 2024年第4期51-56,共6页
电网中电压和电流波形的失真会产生谐波,导致电网功率因数降低,并影响电力系统的稳定性和可靠性。为了确保电力系统的正常工作,研究了基于有源电力滤波器补偿的比例积分(PI)解耦控制技术。设计了基于二极管钳位式的有源电力滤波器模型... 电网中电压和电流波形的失真会产生谐波,导致电网功率因数降低,并影响电力系统的稳定性和可靠性。为了确保电力系统的正常工作,研究了基于有源电力滤波器补偿的比例积分(PI)解耦控制技术。设计了基于二极管钳位式的有源电力滤波器模型。结合基尔霍博电压法,降低控制谐波和解除部分变量耦合。针对设备非线性产生的谐波,分析有源电力滤波器的可逆性,获得输入雅可比矩阵,以实现滤波器旋转坐标的线性化。利用变换矩阵转换转动角速向量,输入谐波的幅度,输出电流取样延迟,完成无差PI解耦控制。试验结果表明,所提技术能够有效解耦滤波器的谐波电流成分,从而补偿电网中的失真电流。该技术可以减少谐波对电力系统的整体影响,保证设备的正常运行。 展开更多
关键词 有源电力滤波 谐波补偿 比例积分解耦控制 雅可比矩阵 电流互感器 开环传递函数 基尔霍博电压法
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三相有源电力滤波器重复滑模控制
4
作者 李自成 彭江林 《自动化与仪表》 2024年第1期39-44,共6页
有源电力滤波器(active power filter,APF)的谐波电流控制直接影响着APF的滤波效果。针对指数趋近率容易产生抖振的问题,提出了一种变指数趋近率,并在dq坐标系下推导出了基于该变指数趋近率的APF滑模控制律。为提高APF对高次谐波的追踪... 有源电力滤波器(active power filter,APF)的谐波电流控制直接影响着APF的滤波效果。针对指数趋近率容易产生抖振的问题,提出了一种变指数趋近率,并在dq坐标系下推导出了基于该变指数趋近率的APF滑模控制律。为提高APF对高次谐波的追踪能力,将重复控制和基于变指数趋近率的滑模控制并联,提出了一种APF的重复滑模控方法。仿真结果表明,相对于基于指数趋近率的滑模控制方法,提出的重复滑模控制方法具有更高的稳态精度,电网电流的谐波畸变率更低。 展开更多
关键词 三相有源电力滤波 谐波电流控制 滑模控制 重复控制
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基于虚拟导纳的LCL型并联有源电力滤波器鲁棒电流控制
5
作者 杨磊 张浙波 +7 位作者 杨敏 赵力航 陈新琪 年珩 赵建勇 闫亮 邓鎔峰 张迪 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期168-175,共8页
基于电网电流和逆变侧电流的双环电流控制策略因其固有的有源阻尼作用而成为LCL型并联有源电力滤波器的研究热点,但控制回路中不同有源阻尼共存将导致系统特性难以确定。对此,通过虚拟导纳模型准确评估了系统的阻尼特性,发现其有源阻尼... 基于电网电流和逆变侧电流的双环电流控制策略因其固有的有源阻尼作用而成为LCL型并联有源电力滤波器的研究热点,但控制回路中不同有源阻尼共存将导致系统特性难以确定。对此,通过虚拟导纳模型准确评估了系统的阻尼特性,发现其有源阻尼区域会随电网阻抗波动而变化,最大接近1/3采样频率;考虑LCL初始谐振频率处于不同的频率范围情况,利用开环极点及鲁棒性分析得到适用于不同情况的统一稳定性约束条件,并对应提出了一套鲁棒控制参数设计方法,从而充分保证电网阻抗波动下并联有源电力滤波器的稳定运行。在一台380V、45A的实验样机上验证了所提理论及控制策略的有效性。 展开更多
关键词 LCL型并联有源电力滤波 鲁棒电流控制 有源阻尼 稳定性 电网阻抗
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关于有源电力滤波器的综述分析 被引量:2
6
作者 文翌铖 陈亦文 +2 位作者 魏铃琼 刘海洋 李文博 《电气开关》 2024年第2期10-16,23,共8页
电力系统逐渐发展成为以电力电子为基础的电力系统,各种电能质量问题的存在,推动了有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的发展。APF作为综合性电能质量调节器,是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置,其性能优劣... 电力系统逐渐发展成为以电力电子为基础的电力系统,各种电能质量问题的存在,推动了有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的发展。APF作为综合性电能质量调节器,是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置,其性能优劣与所采用的拓扑结构、电流追踪控制方法等密切相关。为了推广在高压大容量下APF的控制技术,拓宽其应用范围,分类整理了APF拓扑结构,归纳总结了APF的电流跟踪控制技术,将各种控制方法进行了性能对比,并从多个角度阐述了当前所存在的问题,为研究人员提供参考。此外,还简要总结了APF的进一步发展趋势。 展开更多
关键词 电能质量 有源电力滤波 拓扑结构 电流追踪控制方法 发展趋势
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基于系统谐波阻抗控制的新型有源电力滤波器
7
作者 胡庆威 陈坤燚 +2 位作者 孙凌杰 梁定守 柯贤旺 《湖北民族大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期247-253,292,共8页
针对传统有源电力滤波器滤波效果受谐波电流检测精度影响,导致滤波不彻底的问题,提出了一种基于系统谐波阻抗控制原理的新型有源电力滤波器。滤波器的第1部分为串联在电网中的单相变压器二次侧接逆变器,第2部分为单相变压器和负载之间... 针对传统有源电力滤波器滤波效果受谐波电流检测精度影响,导致滤波不彻底的问题,提出了一种基于系统谐波阻抗控制原理的新型有源电力滤波器。滤波器的第1部分为串联在电网中的单相变压器二次侧接逆变器,第2部分为单相变压器和负载之间并联的无源滤波器。通过控制使串联变压器的谐波等效阻抗很大,无源滤波器的谐波等效阻抗相对很小,由分流原理可知此时各次谐波电流将被迫流入无源滤波器支路,从而实现了各次谐波的滤除。为实现系统谐波阻抗的控制,设计了无源滤波器参数和逆变器控制参数。最后,在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,结果表明可将系统侧电流总谐波畸变率由29.37%降低到0.69%,满足国家谐波标准。该研究在谐波抑制方面具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 有源电力滤波 谐波等效阻抗控制 谐波抑制 逆变器控制 参数设计
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基于主动阻尼电路的LCL型并联有源电力滤波器谐振抑制方法 被引量:1
8
作者 陈冬冬 张声淇 肖龙 《电气传动》 2024年第9期26-31,共6页
由于并联有源电力滤波器(SAPF)的宽控制带宽,LCL输出滤波器的谐振问题已经成为SAPF运行中的关键问题。为了解决LCL滤波器的谐振问题,提出了基于主动阻尼电路的新型阻尼方法,以在不影响SAPF控制的情况下实现阻尼效果。所提方法基于与滤... 由于并联有源电力滤波器(SAPF)的宽控制带宽,LCL输出滤波器的谐振问题已经成为SAPF运行中的关键问题。为了解决LCL滤波器的谐振问题,提出了基于主动阻尼电路的新型阻尼方法,以在不影响SAPF控制的情况下实现阻尼效果。所提方法基于与滤波电容器串联的辅助变换器,在辅助变换器中,谐振电流被检测并反向注入作为变换器的参考信号,从而达到对谐振电流的阻尼效果。所提方法的稳定性通过频率响应分析,并与传统方法进行比较,证明了理论上的可行性。最后,实验结果验证了所提方法的有效性,与传统方法相比,所提方法具有更好的开关谐波抑制效果。 展开更多
关键词 并联有源电力滤波 LCL滤波 主动阻尼电路 谐波补偿
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有源电力滤波器的研究综述
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作者 王文凯 肖亚 +3 位作者 李茂 罗欣沂 杨凡弟 谢延义 《今日财富(金融发展与监管)》 2011年第12期257-257,共1页
随着电力电子技术的发展,电力电子装置在电力系统中的应用越来越广泛,应运而生的非线性和冲击性负载产生的谐波及无功电流对公共电网的污染也日渐严重。在解决谐波问题的众多方法中,有源电力滤波器(APF)是一种相当具有发展前景的谐波抑... 随着电力电子技术的发展,电力电子装置在电力系统中的应用越来越广泛,应运而生的非线性和冲击性负载产生的谐波及无功电流对公共电网的污染也日渐严重。在解决谐波问题的众多方法中,有源电力滤波器(APF)是一种相当具有发展前景的谐波抑制装置。在国外,有远点滤波器早已进入了工业实用化阶段;而在国内,由于起步较晚,虽然在理论上已相当成熟,但在工业上却还没有得到广泛的应用。 展开更多
关键词 有源电力滤波 串联混合型有源电力滤波 并联混合型有源电力滤波
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非理想条件下并联有源电力滤波器的无源超螺旋二阶滑模控制策略
10
作者 齐国庆 周建萍 +2 位作者 茅大钧 从帆平 黄祖繁 《现代电力》 北大核心 2024年第4期765-774,共10页
电力系统运行在非理想状态时,容易产生短暂的电压波动,此时并联有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)采用无源控制策略无法高效、精确地调节电能质量,而常规滑模控制又容易引起抖振。针对上述情况,将无源控制和抗干扰能力更... 电力系统运行在非理想状态时,容易产生短暂的电压波动,此时并联有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)采用无源控制策略无法高效、精确地调节电能质量,而常规滑模控制又容易引起抖振。针对上述情况,将无源控制和抗干扰能力更强的超螺旋二阶滑模控制相结合,提出了一种无源超螺旋二阶滑模控制策略。首先,根据有源电力滤波器的数学模型建立基于正负序分离的欧拉−拉格朗日模型;其次,对系统的模型进行了无源性分析,且根据其无源性设计了无源控制器,同时采用超螺旋二阶滑模控制对无源控制器进一步优化,提高了系统整体的鲁棒性和抗干扰能力;最后,在理想状态和负载突变、负载不平衡、电网电压不平衡、单相电压突变4种非理想状态下,通过仿真实验验证了无源超螺旋二阶滑模控制策略的有效性和优越性。 展开更多
关键词 非理想状态 有源电力滤波 欧拉–拉格朗日模型 无源控制 超螺旋二阶滑模
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有源电力滤波器驱动保护电路的设计及仿真分析
11
作者 赵冲 《科学技术创新》 2024年第2期103-106,共4页
本文根据有源电力滤波器的应用环境和运行特点,设计了IGBT驱动保护电路,并对保护效果展开了仿真验证。采用RCD吸收电路实现过电压保护,利用过电流检测与“软关断”方法实现过电流保护,运用散热片和温控开关实现过热保护。根据设计方案,... 本文根据有源电力滤波器的应用环境和运行特点,设计了IGBT驱动保护电路,并对保护效果展开了仿真验证。采用RCD吸收电路实现过电压保护,利用过电流检测与“软关断”方法实现过电流保护,运用散热片和温控开关实现过热保护。根据设计方案,使用Multisim 14.0仿真软件,分别进行了驱动电路正常工作仿真和瞬时过流故障仿真。结果表明,在正常工况下,输出驱动信号的仿真值与理论值十分接近;在发生瞬时过流故障时,经过1μs的延时后触发保护动作,在故障排除后电压缓慢恢复至正常电压,达到了驱动保护目的。 展开更多
关键词 有源电力滤波 过电压保护 驱动保护电路 瞬时过流
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等效无限长有源电力滤波器在环形配电网中的应用 被引量:4
12
作者 孙孝峰 韩瑞静 +2 位作者 杨理莉 朱艳萍 沈虹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期224-230,共7页
随着高科技园区等用户对供电可靠性要求的提高,环形配电网成为一种发展趋势。与射线型配电网相似,由功率因数校正电容和系统自身电感导致的谐波谐振现象,使得环形配电网中的谐波污染问题成为人们关注的焦点之一。该文针对环形配电网中... 随着高科技园区等用户对供电可靠性要求的提高,环形配电网成为一种发展趋势。与射线型配电网相似,由功率因数校正电容和系统自身电感导致的谐波谐振现象,使得环形配电网中的谐波污染问题成为人们关注的焦点之一。该文针对环形配电网中谐波谐振现象,基于将环形配电网等效为射线型配电网的基本思想,提出一种在环形配电网中点安装等效无限长有源电力滤波器(infinite active power filter,I-APF)的谐波抑制方案。相比于在环形配电网中点安装阻性有源电力滤波器(resistive active power filter,R-APF)的传统方案,该方案不仅能够获得更好的谐波抑制效果;同时,该方案对于安装位置的改变、电容的改变和非线性负载的改变,均具有更好的适应性和谐波抑制效果。仿真分析和实验结果均验证了该方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 等效无限长有源电力滤波 阻性有源电力滤波 环形配电网 谐波谐振 谐波抑制
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中高压电网有源电力滤波器拓扑结构对比分析 被引量:4
13
作者 何英杰 王兆安 +1 位作者 刘进军 邹云屏 《电气传动》 北大核心 2010年第2期66-71,共6页
随着中高压大容量非线性负载不断增加,中高压电网的谐波污染问题日益严重。有源电力滤波器(APF)作为治理谐波最有效的手段,其在中高压大容量领域的应用已经成为电气工程学科的研究热点。但是由于功率器件耐压水平的限制,迄今为止尚未产... 随着中高压大容量非线性负载不断增加,中高压电网的谐波污染问题日益严重。有源电力滤波器(APF)作为治理谐波最有效的手段,其在中高压大容量领域的应用已经成为电气工程学科的研究热点。但是由于功率器件耐压水平的限制,迄今为止尚未产生一种广泛适用于中高压大容量谐波治理的电路拓扑结构和控制方法。针对用于中高压有源电力滤波器的拓扑结构进行研究,对比分析了变压器低压侧接并联型有源电力滤波器拓扑结构,混合型有源电力滤波器拓扑结构,多电平有源电力滤波器拓扑结构等各种变流器结构,指出了各自的优缺点。 展开更多
关键词 有源电力滤波器(APF) 中高压电网 拓扑结构 混合有源电力滤波器(HAPF) 多电平
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并联型有源电力滤波器谐波补偿特性研究
14
作者 刘凤祥 吴化龙 杨垒 《上海电气技术》 2024年第4期79-81,共3页
并联型有源电力滤波器广泛应用于终端配电所及终端负荷的谐波与无功补偿。通过分析电网中的典型谐波源,说明整流器直流侧为电感滤波时,特性类似谐波电流源,为电容滤波时,特性类似谐波电压源。在分析并联型有源电力滤波器工作原理的基础... 并联型有源电力滤波器广泛应用于终端配电所及终端负荷的谐波与无功补偿。通过分析电网中的典型谐波源,说明整流器直流侧为电感滤波时,特性类似谐波电流源,为电容滤波时,特性类似谐波电压源。在分析并联型有源电力滤波器工作原理的基础上,研究并联型有源电力滤波器对不同谐波源的补偿特性。通过研究得出结论:并联型有源电力滤波器适用于补偿电流源型谐波源非线性负载,不适用于补偿电压源型谐波源非线性负载,并且会产生谐波电流放大效应。同时给出了抑制谐波电流放大效应的措施。 展开更多
关键词 有源电力滤波 谐波 补偿 特性 研究
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有源电力滤波器的故障分析及主回路保护研究
15
作者 仲倪 《电力设备管理》 2024年第3期296-298,共3页
随着全球经济的发展,以及电网架构的演进,人们对于电源设施的可靠性有了更加严格的要求。本文主要针对有源电力滤波器(apfc)在主回路中的工作原理、设计特点以及故障原因进行详细介绍。通过对apfc的主要功能模块及其各部分的分析与总结... 随着全球经济的发展,以及电网架构的演进,人们对于电源设施的可靠性有了更加严格的要求。本文主要针对有源电力滤波器(apfc)在主回路中的工作原理、设计特点以及故障原因进行详细介绍。通过对apfc的主要功能模块及其各部分的分析与总结,得出了apfc的常见故障类型并给出了相应的解决方案。同时,结合实际应用中存在的问题,提出改进措施以提高apfc的运行效率和稳定性。 展开更多
关键词 有源电力滤波 故障分析 主回路保护
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有源电力滤波器的动态无功补偿方法研究
16
作者 袁鑫 赵晨晨 朱鹏举 《无线互联科技》 2024年第9期98-102,共5页
为克服大量分布式电源、电动汽车并网时对电网带来的冲击,同时考虑到分布式电源及负载的双重随机动态变化特性,文章对现有无功补偿装置进行了分析,提出采用有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)对配电网进行动态无功补偿,并在MATLAB... 为克服大量分布式电源、电动汽车并网时对电网带来的冲击,同时考虑到分布式电源及负载的双重随机动态变化特性,文章对现有无功补偿装置进行了分析,提出采用有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)对配电网进行动态无功补偿,并在MATLAB-Simulink中搭建仿真模型。经验证,APF动态无功补偿能力较好。 展开更多
关键词 无功补偿 有源电力滤波 MATLAB仿真
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面向深远海风的高压有源电力滤波器双环电流控制策略
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作者 杨磊 张浙波 +5 位作者 王鹏宇 许林波 刘冬 钱坤 傅雨荷 赵慧勉 《能源工程》 2024年第6期76-84,共9页
深远海风电送出系统与陆上电网交互时可能引起谐波污染问题,影响系统的安全运行,高压有源电力滤波器是一种高效的谐波治理手段。为了实现高压有源电力滤波器的稳定控制,本文提出了一种同时检测电网电流和逆变侧电流的双环电流控制策略... 深远海风电送出系统与陆上电网交互时可能引起谐波污染问题,影响系统的安全运行,高压有源电力滤波器是一种高效的谐波治理手段。为了实现高压有源电力滤波器的稳定控制,本文提出了一种同时检测电网电流和逆变侧电流的双环电流控制策略。在不额外增加电流传感器的情况下,通过引入逆变侧电流一阶高通反馈,实现了等效LCL滤波器的谐振尖峰抑制,并解决了比例反馈引起的LCL低频增益衰减的问题。同时,为了有效抑制风电场谐波电流注入到电网中,电流控制器采用比例谐振控制器的形式,并给出了根轨迹和伯德图相结合的控制器参数设计方法。最后,在一台30kVA缩比样机上对所提出的双环电流控制策略进行了实验验证,实验结果证明了上述方法的有效性。 展开更多
关键词 深远海风电 高压有源电力滤波 双环电流控制 高通反馈
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工厂供电系统特定谐波源定位与有源电力滤波器治理技术研究
18
作者 刘勇 《中国科技期刊数据库 工业A》 2024年第10期0046-0049,共4页
在工厂供电系统中,由于各类电气设备的广泛使用,使得电力系统中广泛存在谐波现象,这种电力电子设备引起的谐波不仅对设备本身产生破坏,还会对供电系统产生影响,造成电能质量问题,甚至会干扰电网的正常工作。因此,定位并消除谐波源头成... 在工厂供电系统中,由于各类电气设备的广泛使用,使得电力系统中广泛存在谐波现象,这种电力电子设备引起的谐波不仅对设备本身产生破坏,还会对供电系统产生影响,造成电能质量问题,甚至会干扰电网的正常工作。因此,定位并消除谐波源头成为一项重要研究任务。本研究实施了针对工厂供电系统特定谐波源的定位技术,并对有源电力滤波器治理技术进行了深入研究。通过实验测试和计算机模拟能够有效地识别并定位出特定的谐波源的位置,可为工业生产中的电力系统设计和谐波治理提供重要的参考。同时,通过对有源电力滤波器的深入研究,探索出一种新的、有效的谐波治理方案。研究结果发现,使用有源电力滤波器能够有效地减小谐波对供电系统的额外负荷,提高整个供电系统的功率因数,从而提高电能质量。同时,这种技术也有助于延长设备的使用寿命和稳定性,提高设备的运行效率。该研究对于解决电力系统谐波问题具有重要的理论和实际应用价值。 展开更多
关键词 工厂供电系统 谐波源定位 有源电力滤波 电能质量 谐波治理技术
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有源电力滤波器主电路研究 被引量:4
19
作者 李建林 张仲超 《电源技术应用》 2003年第7期5-9,共5页
随着大功率开关器件的广泛应用,电能质量问题日益严重就谐波治理中的无源及有源滤波技术进行了对比,介绍了有源滤器的分类。
关键词 有源电力滤波 谐波补偿 级联型多电平变流器 电流型有源电力滤波 拓扑
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直流有源电力滤波技术及其应用
20
作者 肖国春 裴云庆 王兆安 《电源技术应用》 2001年第12期621-624,共4页
介绍了直流有源电力滤波技术在稳定/脉冲直流电源中应用的工作原理,主要的拓扑结构,国内外的研究及实际应用状况。结果表明在稳定/脉冲直流电源中,直流有源电力滤波器抑制纹波电流(压)的性能非常优秀。
关键词 有源电力滤波 直流有源电力滤波 电流纹波 直流电源
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