摘 要

随着科学技术的进步和发展，这就使得电力电子技术在工业和人民生活当中得到了广泛的的应用。随之而来的谐波可能会对电网造成经济损失。所以，合理的利用有源无功补偿装置装置的特点，即抑制谐波，补偿无功功率,来减少对于电网的危害,使我们的电网更加的绿色环保，是我们现代电网的首要目的。本文先后介绍了该装置的晶闸管投切电容器（TSC）主电路，有源电力滤波器（APF）主电路，APF主电路低通滤波器（LPF），以及有源滤波器控制器的组成。最后，通过实验表明该装置中APF可以有效的抑制电网中的滤波。

关键词：无功补偿装置，滤波，晶闸管，电容器

Abstract

With the advance and development of science and technology, this makes the electric power electronic technology widely used in industry and people's life.The resulting harmonics could cause economic damage to the grid.So, reasonable use of the characteristics of the active reactive power compensation device device, which suppress harmonic and compensating reactive power, to reduce the harm to power grid, make our network more green environmental protection, it is our primary purpose of the modern power grid.This article has introduced the device of thyristor for capacitor (TSC) main circuit, active power filter (APF), the main circuit, APF main circuit low-pass filter (LPF), as well as the composition of the active filter controller.Finally, the experiment shows that the APF can effectively suppress the filtering in the grid.

Key words:reactive power compensation device，filter，Thyristor, capacitor

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1有源无功补偿装置的意义 1

1.2有源无功补偿装置国内外的研究现状 2

1.3研究的基本内容，目标，及采用的技术方案与措施 3

第2章 有源无功补偿装置概述 5

2.1无功补偿装置的基本工作原理 5

2.2有源电力滤波装置的分类和特点 5

2.2.1并联型的有源电力滤波装置 6

2.2.2串联型有源电力滤波装置 6

2.2.3通用有源电力滤波器装置 7

第3章 有源无功补偿装置电路设计 7

3.1晶闸管投切电容器（TSC）主电路设计 8

3.2有源电力滤波装置（APF）主电路设计 8

3.2.1直流侧电容参数 9

3.2.2 APF主电路低通滤波器（LPF）设计 9

第4章 谐波检测方法 12

4.1基于瞬时无功功率的谐波检测p-q法原理 12

4.2基于瞬时无功功率的谐波检测法原理 14

第5章 有源无功补偿装置控制器设计 15

5.1有源滤波器控制器的组成 16

5.2控制器结构 16

5.3 控制器硬件结构 17

第6章 APF补偿谐波电流实验 17

第7章 总结与展望 22

致谢 23

参考文献 23

第1章 绪论

1.1有源无功补偿装置的意义

随着电力电子系统的发展，高电压的电力系统中，有源滤波的存在还有无功的存在都是高电压电力系统中存在的非常大的损耗。他们会形成电力的损耗增多，还会造成部分的设施损坏，所以有必要对有源滤波进行适当的控制，另外，对于无功进行补偿，就必须有一个设备的来对这些问题的进行适当的处理。所以，对于这样的一个有理论性的探讨是很有必要去进行研究的。就拿谐波来说，谐波的危害有以下几点： 　　

（1）谐波当中的电流会产生附加热的效应，由于集肤效应还有邻近效应会使交流的电阻随着频率的升高而升高，这样就会引起电力设施线路的严重损耗。 　　

（2）谐波的电压会提升介质应力，会加速绝缘的老化，还有会减少电力设备的使用寿命。 　　

（3）谐波对于电力设施的电缆会造成一定的影响；电缆的分布电容会使谐波放大，从而导致设施的寿命大大缩短。 　　

（4）谐波还会影响到换流设备；交流电网中的电压畸变有可能会导致触发脉冲的间隔不相等，从而通过正反馈放大系统的谐波电压，使得电力设施的整流器工作发生不稳定，从而逆变器出现换相的失败。换相槽的电压引发高频衰减振荡产生电压尖刺，还有可能会损坏电力设备中换流装置的元件。 　　

（5）干扰信号的处理部分，会使电子设备无法正常的工作，和保护设施的性能；谐波的电流还会导致断路器、熔断器、继电保护装置等很多的设备的无法正常工作。 　　

（6）谐波会对通信线路形成干扰；导致通讯产生噪声，降低通话的质量，还会致使引起信号丧失。

无功同时也存在着非常大的危害，电力设施中有无功的存在，就势必会引起电力设备受到电端电压的波动，导致供电质量下降。另外，在电力系统当中，就必须要维持无功功率的平衡，每当一个电力系统中没有了其它的无功电源，那么将会由发电机来提供所有无功电源负荷的消耗，这样就会使发电机的消耗上升，工作效率也会达到极限，这样就会导致整个电路系统不稳定，很有可能会导致整个电路系统的崩溃；假如没有对于无功进行有效的补偿，那么电力系统将会受到无功破坏的几率非常之大。

通过研究，我们就是希望能够在实际的电力系统工作过程中，设计出一个更够有效的有源无功补偿装置，并在实际的生活中起到一定的作用，这样才能够使电力系统地工作效率有效的提高，从而更多的降低电力系统工作中产生的损耗，这样就能够更好的把这中装置运用到实际的生活和工作当中去。

1.2有源无功补偿装置国内外的研究现状

从这几年的发展可以看出，国内的无功补偿市场发展的已经是相当快的了，对于产品的质量和数量都有了质的飞跃，甚至于还有相当一部分有优势企业已经开始向问鼎国际市场迈向了坚定的步伐。