有源电力滤波器的作用

随着国内外电力电子技术的发展,大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备广泛应用于冶金、钢铁、交通、化工等工业领域,如电解装置、电气机车、轧制机械、高频炉等,故国内外电网中的谐波污染状况日益严重。美国电力科学研究院EPRI最近的报告指出,全美因谐波等电能质量损失达几百亿美元。电网中的高次谐波会造成旋转电机和变压器过热,使电力电容器组工作不正常,甚至造成热击穿损坏;

有源电力滤波器应用 随着国内外电力电子技术的发展，大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备广泛应用于冶金、钢铁、交通、化工等工业领域，如电解装置、电气机车、轧制机械、高频炉等，故国内外电网中的谐波污染状况日益严重。美国电力科学研究院EPRI最近的报告指出，全美因谐波等电能质量损失达几百亿美元。电网中的高次谐波会造成旋转电机和变压器过热，使电力电容器组工作不正常，甚至造成热击穿损坏；对电力系统中的发电机、调相机、继电保护自动装置和电能计量等也有很大危害，严重时会引发设备误动作，造成重大事故；谐波污染对通信、计算机系统、高精度加工机械，检测仪表等用电设备也有严重的干扰。因此，必须采取有效的措施来消除电网中的高次谐波。

在低压配电网中这些谐波污染问题显得尤为突出，严

引言

模拟电子技术课程设计是一门独立设课、有独立学分的实践性课程，同“模拟电子技术”理论讲授课程有密不可分的关系，起着相辅相成的作用，也是在“模拟电子技术实验”课的基础上，进一步深化的实践环节。其主要目的是通过本课程，培养、启发学生的创造性思维，进一步理解电子系统的概念，掌握小型模拟电子系统的设计方法，掌握小型模拟系统的组装和调试技术，掌握查阅有关资料的技能。基本任务是设计一个小型模拟电子系统。

目录

引言................................................................ 1 模拟电子技术课程设计任务书.......................................... 3 长沙学院课程设计鉴定表............................. 错误！未定义书签。 一 电路原理及其介绍................................................. 4

1. 什么是滤波器 ................................................. 4 2. 什么是低通滤波器 ..........

烟台大学文经学院毕业论文（设计）

[摘要]谐波电流的存在，对电力系统是一种“污染”。目前，消除谐波电流的方法主要是有源电力滤波器（APF）、无源电力滤波器（PPF）和混合型有源电力滤波器（HAPF）。有源电力滤波器是一种无功补偿装置，可对谐波、无功电流以及负序电流实现实时、准确的补偿。本文以并联型APF作为研究对象，系统地分析并联型APF的工作原理、补偿特性等问题。深入研究了基于瞬时无功功率理论下的改进型谐波电流检测的ip?iq法，对并联型有源电力滤波器的三角波载波控制策略也进行了研究，本文还利用MATLAB/SIMULINK进行了并联型有源电力滤波器的仿真，仿真结果显示有源电力滤波器能够对谐波电流起到了较好的动态补偿作用。

[关键词]:并联型有源电力滤波器；三角波载波控制；谐波电流检测；MATLAB

烟台大学文经学院毕业论文（设计）

Abstract:The presence of harmonic current on the power system is a “pollution”.At present,methods to eliminate the harmonic current is the active power filt

有源电力滤波器的基本原理和分类

1．有源电力滤波器的基本原理

有源电力滤波器系统主要由两大部分组成，即指令电流检测电路和补偿电流发生电路。

图1 有源滤波器示意图

指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流，计算出主电路各开关器件的触发脉冲，此脉冲经驱动电路后作用于主电路。这样电源电流中只含有基波的有功分量，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。根据同样的原理，电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。

有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。根据逆变器直流侧储能元件的不同，可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制，使直流侧电压维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制，使直流侧电流维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。电压型有源滤波器的优点是损耗较少，效率高，是目前国内外绝大多数有源滤波器采用的主电路结构。电流型有源滤波器由于电流

有源电力滤波器的基本原理和分类

1．有源电力滤波器的基本原理

有源电力滤波器系统主要由两大部分组成，即指令电流检测电路和补偿电流发生电路。

图1 有源滤波器示意图

指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流，计算出主电路各开关器件的触发脉冲，此脉冲经驱动电路后作用于主电路。这样电源电流中只含有基波的有功分量，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。根据同样的原理，电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。

有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。根据逆变器直流侧储能元件的不同，可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制，使直流侧电压维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制，使直流侧电流维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。电压型有源滤波器的优点是损耗较少，效率高，是目前国内外绝大多数有源滤波器采用的主电路结构。电流型有源滤波器由于电流

有源低通滤波器设计

要求：

⒈ 设计一个截止频率fo为1000HZ的1阶有源低通滤波器（提示：集成运放使用μА741、取电容C=0.01uf，其他元件参数自行考虑）。要求：①设计的电路、标明元件参数；②在OrCAD/PSpice平台上完成上述设计及仿真 ，测试1阶电路对应的幅频特性曲线。

⒉ 设计一个截止频率fo为1000HZ的2阶有源低通滤波器（提示：集成运放使用μА741、设计系数α=1.414，即Q=0.707、R1=R2=R,C1=C2=C,取电容C=0.01uf，其他元件参数自行考虑）。要求：①设计的电路、标明元件参数；②在OrCAD/PSpice平台上完成上述设计及仿真 ，测试2阶电路对应的幅频特性曲线。书写Pspice实践练习报告（自行）。

（一）Pspice简介

Pspice是由SPICE（Simulation Program with Intergrated Circuit Emphasis）发展而来的用于微机系列的通用电路分析程序。Pspice软件是一个通用的电路分析程序，它可以仿真和计算电路的性能。由于该软件提供了丰富的元件库，使得各种常用元器件随手可得，在软件上我们可以搭接任何模拟和数字或者数模混合电路。该软件使用的编

湖南人文科技学院毕业设计

目 录

摘 要： ..................................................................1 关键词： ..................................................................1 ABSTRACT： ................................................................1 KEY WORDS: ................................................................1 第一章 概述 ................................................................2 1.1 滤波器的分类 ..........................................................2 1.2 有源滤波器的发展概况及现状 ............................................2

湖南人文科技学院毕业设计

二阶RC有源滤波器的设计

摘 要：滤波器是一种能够使有用频率信号通过，而同时抑制（或衰减）无用频率信号的电子电路

或装置，在工程上常用它来进行信号处理、数据传送或抑制干扰等。有源滤波器是由集成运放、R、C组成，其开环电压增益和输入阻抗都很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用，但因受运算放大器频率限制，这种滤波器主要用于低频范围。本次毕业设计主要是在所学《模拟电子技术基础》、《集成电路》等专业知识的基础上研究和设计几种典型的二阶有源滤波电路：巴特沃斯二阶有源低通滤波器、巴特沃斯二阶有源高通滤波器、二阶有源带通滤波器，研究和设计其电路结构、传递函数，并对有关参数进行计算，再利用multisim 软件进行仿真，组装和调试各种有源滤波器，探究其幅频特性。经过仿真和调试，本次设计的二阶RC有源滤波器各测量参数均与理论计算值相符，通频带的频率响应曲线平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零，衰减率可达到|-40Db/10oct|,滤波效果很理想。

关键词：有源滤波器 二阶 RC 频率

Abstract：Filter is a kind of can make useful frequen

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 5c0209e469dc5022abea0049

MAX274有源滤波器的设计应用

于春香

(中国兵器工业第214研究所　蚌埠　233042)

摘　要　介绍了MAX I M 公司系列芯片MAX274的工作性能与特点,并详细介绍了MAX274滤波器的公式和软件设计方法。

关键词　MAX274　有源滤波器　滤波单元　陷波滤波器　Q 值

1　前　言

在电子技术应用领域里,经常需要设计硬件有源滤波器,而滤波器的好坏将直接影响到整个系统的性能。普通硬件有源滤波器由运算放大器和R 、C 组成,虽然比较容易实现,但参数调试困难,而且当工作频率较高时,元件周围的杂散电容将会严重影响滤波器的特性,使其偏离预定的工作状态。MAX I M 公司生产的MAX274是一八阶连续时间有源滤波器,由4个独立的二阶有源滤波器组成,每个滤波单元只需外接4个电阻,即可实现Butter worth 、Bessel 、Chebyshev 和Elli p tic 带通或低通滤波器,比开关型滤波器噪声低,动态特性好,并且不需要

毕 业 设 计

学生姓名 院 (系) 专 业

张帆

学 号

170908040

物理与电子电气工程学院 电气工程及其自动化

有源电力滤波器滞环电流跟踪控制策

题 目

指导教师

略的研究

周凯杰 助教/硕士

2013 年 5 月

淮阴师范学院毕业设计

摘 要：针对有源电力滤波器（APF）传统滞环电流跟踪方式逆变器的开关频率高且频

率范围大的问题，研究了一种可变环宽的滞环电流跟踪控制策略。该策略根据系统开关频率、直流侧电压、主电路电感等参数动态的调节滞环比较器的环宽，不仅能够有效的降低开关频率和频率变化范围，而且在跟踪精度和动态性能上也比传统滞环比较法优越。通过MATLAB仿真表明：该策略的电流跟踪精度满足有源电力滤波器的要求。

关键词：有源电力滤波器，滞环比较法，电流跟踪，自适应

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淮阴师范学院毕业设计

Abstract：In view of the active power filter (APF), traditional hysteresis current tracking

mode inverter of high switch frequency and the