1 什么是傳統(tǒng)的無源濾波器
電網(wǎng)中存在諧波，對電網(wǎng)供電的質(zhì)量造成影響。濾波是將信號中特定波段頻率濾除的操作，是抑制和防止干擾的一項重要措施。諧波治理首先要控制好諧波產(chǎn)生的源頭，其次我們還要通過增加濾波裝置進(jìn)行諧波的消除。如何正確選擇有效的諧波質(zhì)量方案非常關(guān)鍵。
高次諧波的各個場合出現(xiàn)
先來看諧波污染。諧波是指電壓、電流波形發(fā)生畸變，主要因負(fù)荷的非線性造成。近年來，工業(yè)和居民用電負(fù)荷加大，以及電力電子裝置廣泛使用，導(dǎo)致電網(wǎng)諧波含量不斷上升。諧波污染會使得電能質(zhì)量下降，甚至影響電力系統(tǒng)的安全性能。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人類生產(chǎn)生活對電能質(zhì)量要求越來越高，而電網(wǎng)的諧波污染卻日益嚴(yán)重，這為電能質(zhì)量治理行業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場空間。電能質(zhì)量治理產(chǎn)品需求有望維持快速增長，前景廣闊。
IT設(shè)備是精密性的設(shè)備，對各種頻率的干擾十分敏感，有高次諧波引起的電壓畸變將嚴(yán)重影響IT設(shè)備質(zhì)量，使通信線路比特錯誤率大大提高，甚至可以高到使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
SVC利用可控硅控制電抗器的等效基波阻抗，不僅受到系統(tǒng)諧波影響大，而且自身會產(chǎn)生大量的諧波，必須配套采用濾波器組，濾除SVC自身產(chǎn)生的諧波含量;SVG采用三電平單相橋技術(shù)，單相可輸出5電平電壓波形，采用載波移相的脈沖調(diào)制方法，不僅受系統(tǒng)諧波影響小，還可以抑制系統(tǒng)的諧波。與SVC相比，SVG采用多重化、多電平或脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)等措施后，大大減少了補償電流中的諧波含量。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國電能質(zhì)量治理產(chǎn)業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》分析，近年來，電能質(zhì)量治理產(chǎn)品市場需求容量不斷擴大，增長強勁。其中，無功補償裝置與諧波治理兩大主要產(chǎn)品市場發(fā)展最為迅猛，產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量都有大幅提升。
如圖所示，針對可控硅整流電源型諧波源，設(shè)置了5、7、11次單調(diào)諧濾波支路。由于特定次數(shù)的諧波電流值與所流經(jīng)支路諧波阻抗成反比，諧波源產(chǎn)生的諧波電流中，80~90%流經(jīng)濾波支路，只有10~20%的諧波電流注入系統(tǒng)，起到很好的諧波濾除效果。
SVG具有電流源的特性，輸出容量受母線電壓的影響很小。這一優(yōu)點使SVG用于電壓控制時具有很大的優(yōu)勢，系統(tǒng)電壓越低，越需要動態(tài)無功調(diào)節(jié)電壓，SVG的低電壓特性好，輸出的無功電流與系統(tǒng)電壓沒有關(guān)系，可以看作是一個可控恒定的電流源，系統(tǒng)電壓降低時，仍能輸出額定無功電流，具備很強的過載能力;而SVC是阻抗型特性，輸出容量受母線電壓的影響很大，系統(tǒng)電壓越低，輸出無功電流的能力成比例降低，不具備過載能力。因此SVG的無功補償能力與系統(tǒng)電壓無關(guān)，而SVC的無功補償能力隨系統(tǒng)電壓的下降線性降低。
