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近年来,随着电力电子技术的发展,使有源电力滤波器技术实用化成为可能。这种滤波器即使在谐(纹)波频率和幅值迅速变化时,也能产生相应的补偿电流(压),这是一种非常理想、很有发展前途的补偿装置。目前,绝大多数有源电力滤波器都是应用于交流电路中,把其用于高压直流输电、高精度稳定/脉冲电源等直流电路中,也会产生非常理想的滤波效果。与传统的无源滤波器相比,有源电力滤波器具有以下优点:
——对各次谐波都能衰减,特别容易抑制低次谐波;
——能补偿频率变化和失谐效应,并能提高系统稳定性和动态响应;
——滤波性能优异而费用相对较低;
——由于有源电力滤波器仅对谐(纹)波起作用,其相对容量非常小;
——装置体积小、效率高。
本文结合笔者为一台大功率高精度稳定/脉冲电源研制的直流有源电力滤波器的情况,详细介绍了直流有源电力滤波器在稳定/脉冲电源中应用的工作原理,主要的拓扑结构,国内外的研究及实际应用状况。结果表明,直流有源电力滤波器抑制纹波电流(压)的性能非常优秀,具广泛的应用前景。
需要说明的是,直流有源电力滤波器在电力系统中的应用主要是用于对高压直流输电直流侧的谐波的滤波,本文没有涉及。