電力電子濾波技術及其應用

前言

　　隨著工業(yè)化和信息化進程的快速發(fā)展和電力電子技術的廣泛應用，諧波抑制和無功功率補償越來越受到關注。在大量電力電子裝置中，采用了晶閘管（SCR）、功率場效應晶體管（MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管IGBT等大功率開關器件，使電力電子裝置實現(xiàn)了高頻化和小型化，電氣性能大大提高，但隨之而來的是產(chǎn)生高次諧波，對電網(wǎng)造成嚴重的污染。電力電子裝置已成為電網(wǎng)的最主要的諧波源。特別是可控整流器和半可控整流器在絕大多數(shù)電力電子裝置中被用于交流電能到直流電能的轉(zhuǎn)換，所以減少整流器及其電磁元件對電網(wǎng)的諧波污染，已成為最炙手的研發(fā)課題?！　榱吮ＷC電網(wǎng)不受或少受諧波的污染，以便對接人電網(wǎng)中的電氣設備提供高質(zhì)量的電能，國內(nèi)外紛紛制定標準把電網(wǎng)的諧波電流和諧波電壓限制在允許范圍內(nèi)。對于治理電力電子裝置對電網(wǎng)的諧波污染，除研發(fā)網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)整流器以外，利用濾波裝置吸收諧波源發(fā)出的諧波，是一種抑制諧波的有效的技術途徑?！　≡陔娮与娐分?，濾波器早已得到廣泛的應用。但對于電力系統(tǒng)中諧波的危害，在20世紀70年代以后，隨著電力電子技術的快速發(fā)展，才引起世界各國的重視。但是，我國對諧波的研究比國外要晚二三十年。對于如何提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量和有源電力濾波器的研發(fā)，還是一個新課題。我國的有關專家已認識到諧波的危害，并在諧波抑制方面作了大量的工作，但有關這方面的著作卻很少。期望本書的出版能起到拋磚引玉的作用?！　o功功率補償和諧波抑制是兩個相對獨立的課題，但兩者之間又有聯(lián)系。無功功率補償包括對基波的無功功率補償和對諧波的無功功率補償兩個方面。對諧波的無功功率補償實質(zhì)上就是諧波補償。所以，本書將諧波抑制和無功功率補償綜合在一起講述?！　”緯卜?0章。第1章為諧波和無功功率。該章主要講述諧波和無功功率的基本概念，介紹了諧波的危害和無功功率的影響，并提出了諧波抑制和無功功率補償?shù)姆椒?，為下面的詳細介紹做鋪墊。第2章為無源濾波器。主要講述RC濾波器和LC濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理以及設計方法。第3章介紹了有源濾波器的分類，我們將其分為有源電子濾波器和有源電力濾波器，盡管這種分類方法不是非常嚴格，但是敘述起來比較方便。第4章～第7章介紹了各類有源電力濾波器的工作原理和控制方式，其中包括并聯(lián)型有源電力濾波器、串聯(lián)型有源電力濾波器、串并聯(lián)型有源電力濾波器、混合型有源電力濾波器。第8章介紹電力電子濾波器的應用實例。第9章介紹無功功率補償。本章重點介紹了無功功率補償電容器和幾種靜止無功功率補償裝置的工作原理，其中包括晶閘管控制電抗器、晶閘管投切電容器和靜止無功功率發(fā)生器，并對它們的性能作了對比。第10章介紹輸入電流的整形技術。該章給出的電路為具有有源濾波功能的整流器電路。市電電網(wǎng)輸入的非正弦電流會使整流電路的功率因數(shù)大大降低，反過來，整流器件的開關過程也會對電網(wǎng)造成污染。解決該問題的辦法是濾波。本章介紹的整流電路具有輸入電流的無源整形或有源整形功能，主電路和控制電路都比較簡單?！　”緯汕鷮W基、曲敬鎧、于明揚等編著，在編寫過程中得到眾多同事和朋友的幫助，在此一并表示感謝。由于編者能力有限，難免出現(xiàn)錯誤，請給予指正。

內(nèi)容概要

　　《電力電子濾波技術及其應用》從諧波和無功功率的基本概念講起，指出了諧波的危害和無功功率的影響，并著重介紹了各種電力電子濾波器的工作原理和控制方式，對無功功率補償?shù)脑砗蛶追N補償裝置也作了簡單的介紹，最后給出了幾個實例說明電力電子濾波器的應用。《電力電子濾波技術及其應用》力求簡潔易懂、注重實用。隨著工業(yè)化和信息化進程的快速發(fā)展和電力電子技術的廣泛應用，諧波抑制和無功功率補償越來越受到關注?！　　峨娏﹄娮訛V波技術及其應用》的對象為電力電子技術、自動化技術以及從事電力電子設備制造和電力系統(tǒng)領域的工程技術人員，也可作為大專院校有關專業(yè)師生的參考書。

書籍目錄

第1章　諧波和無功功率1.1　諧波的基本概念1.1.1　諧波分析1.1.2　諧波的危害1.1.3　諧波的抑制1.2　無功功率的基本概念1.2.1　功率因數(shù)1.2.2　無功功率的影響1.2.3　無功功率的補償?shù)?章　無源濾波器2.1　RC濾波器2.1.1　RC濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.1.2　RC濾波器的設計2.2　LC濾波器2.2.1　LC濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.2.2　LC濾波器的設計第3章　有源濾波器3.1　有源電子濾波器3.1.1　有源電子低通濾波器3.1.2　有源電子高通濾波器3.1.3　有源電子帶通濾波器3.1.4　有源電子帶阻濾波器3.1.5　狀態(tài)可調(diào)的有源電子濾波器3.2　有源電力濾波器3.2.1　有源電力濾波器的工作原理3.2.2　有源電力濾波器的主電路3.2.3　有源電力濾波器的控制方式第4章　并聯(lián)型有源電力濾波器4.1　并聯(lián)型有源電力濾波器的工作原理4.2　并聯(lián)型有源電力濾波器的控制方式第5章　串聯(lián)型有源電力濾波器5.1　串聯(lián)型有源電力濾波器的工作原理5.2　串聯(lián)型有源電力濾波器的控制方式第6章　串并聯(lián)型有源電力濾波器6.1　串聯(lián)型有源電力濾波器與并聯(lián)型有源電力濾波器的比較6.2　串并聯(lián)型有源電力濾波器的工作原埋6.3　串并聯(lián)型有源電力濾波器的控制方式第7章　混合型有源電力濾波器7.1　混合型有源電力濾波器的工作原理7.1.1　并聯(lián)混合型有源電力濾波器的工作原理7.1.2　串聯(lián)混合型有源電力濾波器的工作原理7.2　混合型有源電力濾波器的控制方式7.2.1　并聯(lián)混合型有源電力濾波器的控制方式7.2.2　串聯(lián)混合型有源電力濾波器的控制方式第8章　電力電子濾波器的應用實例8.1　電子濾波器在鎖相放大器中的應用8.2　并聯(lián)型有源電力濾波器的應用實例8.3　串聯(lián)型有源電力濾波器的應用實例8.4　串并聯(lián)型有源電力濾波器的應用實例8.5　混合型有源電力濾波器的應用實例第9章　無功功率補償9.1　無功功率補償電容器9.1.1　無功功率補償電容器的工作原理和補償方式9.1.2　無功功率補償電容器的補償容量和自動投切9.1.3　無功功率補償電容器和諧波的相互影響9.2　靜止無功功率補償9.2.1　靜止無功功率補償裝置的分類9.2.2　晶閘管控制電抗器(TCR)9.2.3　晶閘管投切電容器(TSC)9.2.4　靜止無功發(fā)生器(SVG)9.2.5　各種無功功率補償器性能的比較第10章　輸入電流的整形技術10.1　輸入電流的無源整形技術10.1.1　單相LC濾波器10.1.2　三相LC濾波器10.2　單相輸入電流的有源整形技術lO.2.1　升壓式(Boost)APFC整流電路10.2.2　降壓式(Buck)APFC整流電路10.2.3　單端反激型(Flyback)APFC整流電路10.2.4　Boost隔離型APFC整流電路10.2.5　有無源鉗位的Boost反激隔離型APFC整流電路10.2.6　具有有源鉗位和軟開關的Boost反激隔離型APFC整流電路10.2.7　ZVS全橋式APFC整流電路10.2.8　并聯(lián)式單級APFC整流電路10.3　三相輸入電流的有源整形技術10.3.1　三相APFc整流電路的基本電路10.3.2　不解耦三相APFC整流電路10.3.3　部分解耦三相APFC整流電路10.3.4　全解耦三相APFC整流電路10.4　APFC的控制方法10.4.1　電流峰值控制法10.4.2　電流遲滯環(huán)控制法10.4.3　平均電流控制法10.5　APFC集成控制電路參考資料

圖書封面

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