付青 中山大學工學院，珠海 519082 摘要：有源電力濾波器對抑制電網諧波、保證電網安全穩定運行起著重要的作用。由于電網諧波變化快，波動性強，因此，諧波檢測的精度和快速響應性能稱為有源電力濾波器研究的關鍵技術之一。LEM傳感器具有隔離性能好、精度高、響應快、類型齊全等特點，其應用保證了有源電力濾波器具有很好的控制精度和動態性能。 關鍵詞：LEM傳感器，有源電力濾波器。 中圖分類號：TM521 Application of LEM Transducers for Active Power Filter Fu Qing Engineering College, SunYat-sen University, Zhuhai 519082 AbstractActive Power Filter (APF) is much important device to restrain the harmonics in power grid. A key technology for APF is to detect the harmonics quickly and accurately so as to output the compensating current accurately in time. With good performances of high isolated voltage,high accuracy, short response time, LEM transducers give a powerful support to the accuracy and response time of APF. Key words: LEM Transducer, Active Power Filter 1 前言 隨著電力電子技術的飛速發展，大量的電力電子裝置接入電網，在給國民經濟帶來了巨大的經濟效益的同時，也給電網帶來了諧波。電力系統諧波不僅僅會增大電網損耗，還會引起保護系統的誤動作，影響電力系統通信等，嚴重威脅著電網的安全穩定運行。“諧波污染”被公認為電力系統的一大公害[1,2]。為了抑制電力系統諧波的影響，有源電力濾波器（APF）運用電力電子裝置輸出與負載引起的諧波電流幅值相等、相位相反的諧波電流，使諧波能量在APF和負載之間流動，而不會影響電網。APF具有控制靈活、能對各次諧波進行動態跟蹤補償、還能抑制與電網阻抗之間的諧振等特點，對保持電網“綠色”環境起到了非常重要的作用[3]。 在APF的應用中，其控制精度和動態跟蹤性能起著關鍵的作用。通常情況下，諧波的檢測精度和動態響應速度是相互矛盾的，檢測精度的提高往往需要更多的歷史數據，這使得動態響應速度下降，此時，APF會因為輸出諧波電流與理想的補償諧波電流之間的時延而難以獲得較好的濾波效果；而動態響應的提高，往往是數據信息的提取量不夠，影響到檢測精度。這使得APF往往發生諧波補償量過補或欠補，同樣影響到APF的性能[4,5]。為了保證APF的高精度和高實時性，高性能的傳感器起著關鍵的作用。 2 APF的基本原理 圖1 有源電力濾波器的基本結構 Fig.1 Structure of APF 圖1是有源電力濾波器的基本結構框圖，其中RS和LS為電網阻抗，有源電力濾波器采用電壓源型逆變器結構。 在APF的應用中，一共用到五組LEM傳感器，其中LEM1用以檢測負載諧波電流，為APF的輸出提供參考；LEM2為電網電壓檢測；LEM3用以檢測APF的三相輸出電流，為APF的控制提供反饋信號；LEM4用以檢測APF直流側電壓，為直流側電壓的穩定控制提供反饋信號；LEM5用以檢測直流側輸出電流，防止直流輸出電流過高，在有源逆變器相間短路或者上下橋臂功率開關同時導通時提供快速的保護。
