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    延時對有源濾波器補償性能的影響分析

    在一定的假設條件下 ，電網含有單次或多次諧波時 ，延時對有源濾波器補償性能的影響 。當其中的某些假設條件不成立時 ，如電網電壓發生了畸變 ，考慮係統阻抗不為零的情況 ，理論分析延時對有源電力濾波器補償性能的影響將變得極其複雜 ，很難用簡單明了的數學表達式來說明 。但是 ，上述在假設條件下的理論分析結果具有一定的指導性 ，可以以它作為理論依托 ，來分析複雜電網情況下延時對有源濾波器補償性能的影響 。

    前述的分析討論均是在假設係統處於穩態運行狀態的條件下進行的 ，即電網和負載沒有發生動態變化的情況 。當係統發生動態變化時 ，延時對有源電力濾波器補償性能的影響將更加嚴重 。

    係統發生動態變化的情況 ，可分為三種 ：

    （1）係統從一種穩態突變到另一種穩態的情況 ，如負載電流有效值從50A突然變化到100A ，負載突然通電或斷電等 。

    （2）係統的變化很緩慢 ，如負載電流有效值從50A緩慢變化到100A的情況（變化過程不小於一個電網周期） ，或電網頻率存在脈動的情況（如飛機電源係統）等 。

    （3）係統在某種穩態過程中發生了突變 ，但持續時間很短 ，突變消失後 ，係統又重新回到原來的穩定運行狀態 ，如負載突然斷電又通電的情況 。

    對於第三種情況 ，往往是不可預測的 ，而且由於持續時間很短（在微秒級） ，其影響不大 ，設計有源濾波器時 ，可不包括在考慮範圍內 。對於前兩種情況 ，有源電力濾波器的補償性能主要決定於其動態跟蹤能力 ，當有源電力濾波器能快速地跟蹤係統的動態變化時 ，其補償性能也越好 。然而延時是製約其動態跟蹤能力的主要因素之一 ，延時越大 ，其動態跟蹤能力越差 ，相應地其動態補償性能就越差 。

    提高係統的采樣頻率 ，縮短控製信號的更新周期，可以有效地減小離散控製係統的控製誤差 ，但是 ，由於數字化控製器進行信號處理需要一定的時間周期 ，不可能任意地提高采樣頻率 ，而且提高采樣頻率的代價是增加微處理器的計算任務 ，進一步延長控製器信號處理所需時間 ，並將占用微處理器更多的存儲空間 。因此 ，提高係統的采樣頻率並不是一個根本的解決辦法 。

    解決數字化控製器的延時有兩種措施 ，一是采用快速微處理器 ，二是采用信號預測方法 。第一種方法隻能緩解數字化控製器引起的延時 ，並不能有效地減小延時對有源電力濾波器補償性能的影響 ，因此不是理想的解決措施 。信號預測方法是從信息處理方麵解決延時問題 ，它有較強的處理複雜的非線性 、時變性和不確定性工業過程控製的能力 ，可完全由軟件實現 ，不需增加任何硬件 ，因而是一種較經濟的解決措施 。但是 ，采用信號預測方法的前提是信號具有可預測性 。對於大多數負載（如整流器 、電機 、計算機等電氣設備） ，電流變化緩慢（相對於電網基波周期） ，並呈現出周期性 ，從本工頻周期的電流波形大致可以預測下一工頻周期的電流波形 ，從當前采樣周期的電流數據可以預測下一個采樣點的電流數據 ，此類負載稱為可預測性負載 ，可采用信號預測法估計將來時刻的電流數據 ，即使這類負載發生瞬態變化 ，隻要瞬態變化的持續時間足夠短（相對於電網基波周期來說） ，且兩個瞬態變化之間的時間間隔足夠長 ，也認為它是可預測的 ，否則認為它是不可預測的 。

    不過 ，工業現場也存在這樣的負載 ，工作電流波形很雜亂 ，沒有任何規律性 ，從當前周期的電流波形很難預測下一個周期的波形 ，從一個周期的曆史數據也很難預測下一個采樣時刻的數據 ，這類負載稱為不可預測性負載 ，包括電弧爐 、電焊等 。

    考慮到大多數電力負荷屬於可預測性負荷 ，而且，電力係統主要的諧波汙染源——各種變流裝置也屬於可預測性負載 ，因此 ，可選擇使用信號預測方法來研究解決諧波或無功補償裝置數字化控製器延時的問題 。


    【上一個】 我國目前解決諧波汙染問題是重要目標 【下一個】 電能質量 ，不可忽視的諧波汙染


     ^ 為什麽要使用無功補償裝置 ^ 工廠的無功補償的問題
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     ^ 諧波治理和無功補償的必要性 ^ 有源濾波器和濾波模塊的特點
     ^ 智能濾波補償模塊 ^ 無功補償與濾波補償的差別 ？
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     ^ 配電站無功補償 ，諧波治理新方案 ^ 靜止無功補償裝置動態無功補償技術在應用中常見問題的解決方法
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