基于有源滤波的电力变压器节能技术的研究-北极星输配电网

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随着有源滤波控制水平的不断提高，研究其理念下的电力变压器节能技术凸显出重要意义。本文首先对有源滤波器控制做了概述，分析了变压器运行损耗影响因素，并对有源滤波的电力变压器节能技术做了研究，提出了个人看法。

一、前言

作为一项实际应用效果良好的控制方法，有源滤波控制技术在近期得到了长足的发展和进步。

研究其理念下的电力变压器节能技术，能够更好地提升有源滤波控制的实践水平，从而有效优化电力变压器节能技术的最终整体效果。

二、有源滤波器控制概述

近年来，随着电力电子技术的高速发展和电力电子设备的普及，使得谐波对电网的污染日趋严重。

电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量谐波，给电力系统带来了严重的谐波污染。谐波是指对周期性交流进行的傅里叶分解后得到频率不为基波频率的分量。有源电力滤波器（APF）是一种能动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置，它能对幅值和频率都变化的谐波进行快速的跟踪补偿且补偿性不受系统阻尼的影响，其控制电路容易实施限流保护以提高系统的安全性，因而受到了极大的关注。

控制系统是有源电力滤波器的核心，决定了有源电力滤波器的主要性能和指标。现今常用的PI控制对检测到的误差信号能立即产生校正作用，跟踪的快速性较好，但是它的跟踪效果不好，并且PI调节不能消除系统的稳态误差。重复控制技术被引入APF控制，用来消除周期性负载谐波，其思想来源于控制理论的内模原理，利用负载扰动的周期性规律，有针对性的逐步修正，可以保证输出的波形精确跟踪给定，是一种能消除所有包含在稳定闭环内的周期性误差的控制方案，结构简单，易于实现。

有源滤波器系统结构各部分的主要功能：电压型逆变模块和连接电抗器，用于补偿负载畸变的谐波电流，通过它完成电网与直流电容有功功率和无功功率的交换；直流侧支撑电容，用于存储电能，为VSI提供直流电压支撑，同时补偿系统有功损耗以保证直流电压稳定；锁相环，用于锁定电网电压相位；畸变电流检测模块，用于实时检测负载的谐波电流分量和无功电流量，为VSI输出的补偿电流提供参考值；逆变器控制模块，可以通过直接电流控制或间接电流控制方法，使VSI输出电流实时跟踪指令电流的变化。

三、变压器运行损耗影响因素分析

影响变压器损耗的因素有很多，总结起来，主要表现在以下几个方面：

1.变压器的结构类型传统的变压器几乎都是采用高压绕组和低压绕组制成，利用电磁感应原理实现高压与低压之间的电压转换与电能传递。新的结构的出现，使得变压器的运行损耗不再是单纯的分为有功功率损耗和无功功率损耗，而是必须要针对具体的结构进行分析。

2.变压器的材料类型变压器的材料主要是指用于制作铁芯和绕组的材料，从过去普通的铁质铁芯，发展到目前非晶合金铁芯变压器、三相油浸卷铁芯变压器等新式材料变压器，由于新型材料的应用，使得现在的变压器的导磁率相较于过去传统变压器有了大幅提升，因此现在的变压器的运行损耗已经越来越取决于材料的导磁率等属性。

3.变压器的负载类型变压器连接不同类型的负载，对于变压器在实际运行过程中的损耗也有会有一定影响，这主要是因为电网中的负载类型包括感性负载、非感性负载以及其他类型的负载，不同类型的负载会影响到变压器在电能转换和配电传输过程中的效率，从而对变压器运行的损耗产生影响。

原标题：基于有源滤波的电力变压器节能技术的研究

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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