第一章 绪论

现代工业的迅猛发展大家有目共睹，科技也不断地在进步，各种高效的电力电子器件也因此应运而生，为了提高公司的生产效率，越来越多的企业开始接触并使用各种电力电子器件。由于电子电力器件日益广泛的应用，其中带来的危害是不可忽视的，因为非线性负载或多或少都会产生出一定量的谐波，继而对电网与电力电子系统都产生严重的影响。由于发电机自身的条件限制，电和网谐波会同时出现与存在并导致变压器都因此而具有少量谐波，这里的谐波一般是指实际生活中从公用电力网络中流出到二极管或者流出到晶闸管整流器的非正弦电流,它会降低电能效用与工业电力系统的电能质量，并且以时变的状态存在于电力系统中。谐波不仅会让电子电力设备不能在额定状态在正常工作,还会对信号通讯造成干扰。为了改善这个问题,众多针对于将电力系统中的谐波消除或者抑制的方法被提了出来[1]。

一般来说,无源LC滤波器大多用于消除线路电流谐波和提高负载功率这些方面。然而,在实际应用中，这些被动过滤器存在以下缺点:

    1)源阻抗特征强烈以致影响过滤。

    2)作为当前谐波和基本组件的流入过滤器,考虑过滤器的能力时，必须同时考虑额定电流。

    3)当谐波电流分量增加，,过滤器会发生过载。

    4)使用并联谐振会时系统会产生一个有放大谐波电流源影响的特定频率。

    5)无源滤波器在运行时会在系统中产生串联谐振,该谐振会导致电压发生畸变现象，从而产生很多谐波电流并流入影响无源滤波器。

虽然传统的无源滤波器造价非常便宜,但是受限于谐波抑制效果深受阻抗和它本身的的参数的影响,动力阻抗还有一定可能性与无源滤波器发生共振这些缺点，PF难以满足现代工业和电力系统的需求。

一般有源滤波器是由电力电子逆变电路和一个控制电路相结合组成的。有源滤波器的常见的操作如下:首先，使用谐波检测装置控制电路来采集电源电压和电流的瞬时波形样本,然后根据公式得出所需的补偿电流。其次,控制单元根据当前的计算量生成控制信号来驱动逆变电源电路。最后,,逆变器根据次控制信号来产生定量的补偿电流注入到电路中，达到消除谐波的目标[2]。

有源电力滤波器具有良好的谐波抑制效果,但非常昂贵。所以结合低能高容量有源电力滤波器与无源滤波器在一起的混合有源电力滤波器在实际应用中是一种很好的选择。所以本文提出了一种基于基波磁通串联混合有源滤波器方案对谐波进行抑制。

1。1  电力电子技术的新发展与在电力系统中的应用

一般情况下电力电子器件、电力电子变换器技术和电力电子的控制技术统称为电力电子技术，由于现代相关技术的飞速发展，电力电子器件的容量也因此能变得更加的大，目前社会上使用的最多与最常见额的大容量电力电子器件有IGBT（绝缘门极双极型晶体管）、IEGT（注入增强门极晶体管）、GTO（门极可关断晶闸管）、ETO（集成门极换流晶闸管）、LTT（光控晶闸管）等[3]。如今现代电力电子器件的发展方向就是往更深层的集成化、模块化与精简化探索与发展。

电力电子技术旨在为社会提供一个良好的用电环境，所以一直在大力发展相关课题的研究的应用，现代电力系统在所有技术层面上都取得了突飞猛进的进步。尽管如此，但是近几年由于谐波问题全球范围内发生了多次大面积停电，电网瘫痪的事故，每次事故都造成了人们极大地不方便，更有甚者还造成了轻微的社会恐慌，这些现象正在给我们一个大警钟与提醒就是现代电力系统依然不够完善，一直处于脆弱的动态大系统的阶段。由此可见，现有输电线的输送能力的与稳定性的技术亟需有新的突破与发展[4]。