有源濾波器不能和純電容補償并聯(lián)使用的原因

在電力系統(tǒng)中，將有源濾波器（APF）與純電容補償設(shè)備直接并聯(lián)可能引發(fā)一系列技術(shù)問題。這主要與兩者的運行特性和電力諧振有關(guān)。以下是具體原因及解決建議：

1、純電容補償與諧波的相互影響

• 電容器對諧波電流的影響：
  電容的阻抗隨頻率升高而減小，容易在諧波頻率下提供低阻抗通道。這會導(dǎo)致電網(wǎng)中的諧波電流流經(jīng)電容器，使其過載發(fā)熱或損壞。
• 諧振風(fēng)險：
  電容器和系統(tǒng)的感性負荷（如變壓器、線路的電感）組合在一起，可能形成LC諧振回路，并放大特定頻率的諧波。這種放大現(xiàn)象會增加系統(tǒng)中的電流和電壓畸變，影響設(shè)備的正常運行。

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2、APF與電容器的協(xié)同問題

• 有源濾波器的補償特性：
  APF通過實時檢測系統(tǒng)中的諧波和無功電流，并注入反向電流進行補償。它的控制策略基于系統(tǒng)電流的快速變化。
• 電流檢測干擾：
  當(dāng)電容器并聯(lián)在系統(tǒng)中時，電容電流的存在可能會干擾APF的電流檢測和控制算法。這會導(dǎo)致APF誤判無功需求或諧波水平，進而出現(xiàn)補償不穩(wěn)定。
• 無功過補償問題：
  純電容補償設(shè)備提供固定的無功功率，而APF也具備一定的無功補償能力。兩者并聯(lián)使用時，可能導(dǎo)致無功功率過補償，進而造成系統(tǒng)電壓升高。

4、解決方案和建議

采用電抗器限流的濾波電容器

使用帶電抗器的電容器（如濾波電容器），可避免LC諧振，并減少諧波電流流經(jīng)電容器的風(fēng)險。

優(yōu)化補償方案：APF+電抗式電容器

如果必須同時使用APF和電容器，建議選擇帶電抗器限流的電容器，并讓APF專注于諧波治理，而電容器用于基礎(chǔ)無功補償。

使用混合型補償設(shè)備

現(xiàn)在市場上有混合無功補償設(shè)備，將APF與電容柜組合在一起，通過控制協(xié)調(diào)避免沖突。

分時使用

在某些場合，可以安排APF和電容器按時間段或負荷狀態(tài)分開使用，減少沖突的機會。

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將有源濾波器與純電容補償設(shè)備直接并聯(lián)容易導(dǎo)致諧振、控制干擾、無功過補償和系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題。因此，在實際應(yīng)用中，建議：

• 使用帶電抗器的電容器或濾波型電容器。
• 采用混合補償方案，讓APF和電容設(shè)備協(xié)調(diào)運行。

合理規(guī)劃無功補償和諧波治理的設(shè)備，才能確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性。