一,降低电力系统谐波污染对提高电力系统的电磁兼容性能具有重要的实践意义。
2. 电力电子电路的谐波问题
随着电力电子技术(Power Electronics)的不断发展,电力电子电路的形式愈加多样,
拓扑结构也日趋复杂,针对电力电子电路的分类方式亦逐渐多样化。电力电子器件是组
成电 力电 子电 路的 基础 ,根 据可控 性的 不同可 将其 分为 不可 控器 件 (Uncontrolled
Devices)、半控性器件(Half-Controlled Devices)和全控性器件(Fully-Controlled Devices)三
大类:不可控器件一般不存在控制端子,其开通和关断仅与器件流过器件的电流极性有
关,电力电子技术中的不可控器件为电力二极管(Power Diode);半控性器件存在控制端
子,施加于端子上的控制信号可控制器件的导通,但器件的关断仅由流过器件的电流极
性决定,电力电子技术中的半控性器件主要为晶闸管 (Thyristor),又名可控硅(Silicon
Controlled Rectifier, SCR);全控性器件也存在控制端子,施加于端子上的控制信号既能
控制器件的导通又能控制器件的关断,电力电子技术中的全控性器件种类繁多,应用较
多的全控性器件主要有门极可关断晶闸管(Gate Turn-Off Thyristor, GTO)、巨型晶体管
(Giant Transistor, GTR)、电力金属氧化物场效应晶体管(Power Metal Oxide Semiconductor
Field Effect Transistor, Power MOSFET) 、 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 (Insulated-Gate Bipolar
Transistor, IGBT)、集成门极换流晶闸管(Integrated Gate-Commutated Thyristor, IGCT)等
[8]
。目前,应用于电力电子技术领域的电力电子器件全部为半导体器件,因此均具有单
向导电性。
电力电子器件的可控性不同将导致对电力电子器件的脉冲控制方式有所差异,根据
脉冲控制方式的差异可将电力电子变流电路分为相控(Phase Control)变流电路和斩控
(Chopper Control)变流电路两大类,相控主要对电力电子器件在一个工频周期内触发导
通的相位进行控制,主要应用于半控性器件晶闸管和开关频率较低的全控性器件中;斩
控即可控制电力电子器件的导通也可控制电力电子器件的关断,主要应用于开关频率较
高 的全 控器 件 中, 根 据脉 冲 调制 方 式的 不同 又 可分 为 脉冲 宽 度调 制 (Pulse Width
Modulation, PWM)和脉冲幅值调制(Pulse Amplitude Modulation, PAM)两类,其中 PWM
调制方式以其便于数字化、抗噪性强的特点得到了更为广泛的应用。
电力电子电路中开关器件的分段线性特性是导致电力电子电路成为电力系统主要谐
波发射源的根本原因,不同种类的电力电子电路其谐波频谱的分布也不尽相同。由于电
力电子器件控制端的脉冲控制方式有根本差异,相控和 PWM 斩控变流电路的谐波频谱
亦有明显区别
[7]
。
目前,电力系统正朝着清洁化、智能化的方向发展,以风电机组(Wind Turbines)、
光伏 阵列 (Photovoltaic Arrays, PV Arrays) 、 高 压直 流输 电(High Voltage Direct Current
Transmission, HVDC)、柔性交流输电(Flexible Alternative Current Transmissions, FACT)、
有源滤波器(Active Power Filter, APF)、静止无功发生器(Static Var Generator, SVG)、静止
2
评论0
最新资源