有源电力滤波器APF在静止无功发生器中的应用

"基于APF的静止无功发生器应用研究" 本文主要探讨了井下电网面临的问题，如功率因数偏低、线路电流过高、无功损耗大以及谐波污染，并提出了一种基于有源电力滤波器（APF）的静止无功发生器解决方案。APF技术的应用不仅能够减少设备自身的谐波产生，还能有效地补偿负载的谐波和无功功率，从而改善电网性能。 首先，文章介绍了功率因数低下的问题，这是由于非线性负载的存在导致电网中的有功功率和视在功率不匹配，进而影响了电源的效率。为解决这一问题，设计的APF静止无功发生器通过实时监测电网状态，主动提供所需的无功功率，以提高功率因数，降低线路电流，减少无功损耗。 其次，APF采用三电平技术和多重化技术，这两项技术是实现高效滤波的关键。三电平技术使得电压输出阶跃更小，降低了谐波含量，提高了系统的效率和稳定性。多重化技术则通过多个子模块并联工作，增强了系统的可靠性和灵活性，能适应各种负载条件变化。 在实际应用中，该装置在山东能源新矿集团翟镇煤矿进行了测试，结果显示动态响应时间少于5毫秒，这表明其具有极快的动态响应能力，能迅速适应电网的变化。此外，装置采用柔性启动技术，确保了电网启动时不会产生冲击，保障了电网的稳定运行。其模块化和小型化设计便于安装和维护，同时支持多台并联直挂电网运行，具有很强的可扩展性和实用性。 最后，文章强调了该技术的广泛推广潜力，对于改善井下电网环境，提升煤矿电力系统的运行效率，减少谐波污染具有重要意义。研究结果为井下电力系统的优化提供了理论依据和技术支撑，对于类似工况下的电力系统改造与升级具有参考价值。 关键词：功率因数；有源电力滤波器（APF）；无功补偿；谐波污染；三电平技术 中图分类号：TD611+.3 文献标识码：A 文章编号：1671－0959(2016)02-0065-04 作者简介：巩华刚，高级工程师，主要工作于新汶矿业集团技术研发部，专注于电力系统相关技术研究。