隨著有源濾波控制水平的不斷提高，研究其理念下的電力變壓器節能技術凸顯出重要意義。本文首先對有源濾波器控制做了概述，分析了變壓器運行損耗影響因素，并對有源濾波的電力變壓器節能技術做了研究，提出了個人看法。

　　一、前言作為一項實際應用效果良好的控制方法，有源濾波控制技術在近期得到了長足的發展和進步。研究其理念下的電力變壓器節能技術，能夠更好地提升有源濾波控制的實踐水平，從而有效優化電力變壓器節能技術的最終整體效果。

　　二、有源濾波器控制概述近年來，隨著電力電子技術的高速發展和電力電子設備的普及，使得諧波對電網的污染日趨嚴重。電力電子裝置自身所具有的非線性導致了電網中含有大量諧波，給電力系統帶來了嚴重的諧波污染。諧波是指對周期性交流進行的傅里葉分解后得到頻率不為基波頻率的分量。有源電力濾波器（APF）是一種能動態抑制諧波和補償無功的電力電子裝置，它能對幅值和頻率都變化的諧波進行快速的跟蹤補償且補償性不受系統阻尼的影響，其控制電路容易實施限流保護以提高系統的安全性，因而受到了極大的關注。

　　控制系統是有源電力濾波器的核心，決定了有源電力濾波器的主要性能和指標。現今常用的PI控制對檢測到的誤差信號能立即產生校正作用，跟蹤的快速性較好，但是它的跟蹤效果不好，并且PI調節不能消除系統的穩態誤差。重復控制技術被引入APF控制，用來消除周期性負載諧波，其思想來源于控制理論的內模原理，利用負載擾動的周期性規律，有針對性的逐步修正，可以保證輸出的波形精確跟蹤給定，是一種能消除所有包含在穩定閉環內的周期性誤差的控制方案，結構簡單，易于實現。

　　有源濾波器系統結構各部分的主要功能：電壓型逆變模塊和連接電抗器，用于補償負載畸變的諧波電流，通過它完成電網與直流電容有功功率和無功功率的交換；直流側支撐電容，用于存儲電能，為VSI提供直流電壓支撐，同時補償系統有功損耗以保證直流電壓穩定；鎖相環，用于鎖定電網電壓相位；畸變電流檢測模塊，用于實時檢測負載的諧波電流分量和無功電流量，為VSI輸出的補償電流提供參考值；逆變器控制模塊，可以通過直接電流控制或間接電流控制方法，使VSI輸出電流實時跟蹤指令電流的變化。

　　三、變壓器運行損耗影響因素分析影響變壓器損耗的因素有很多，總結起來，主要表現在以下幾個方面：

　　1.變壓器的結構類型傳統的變壓器幾乎都是采用高壓繞組和低壓繞組制成，利用電磁感應原理實現高壓與低壓之間的電壓轉換與電能傳遞。新的結構的出現，使得變壓器的運行損耗不再是單純的分為有功功率損耗和無功功率損耗，而是必須要針對具體的結構進行分析。

　　2.變壓器的材料類型變壓器的材料主要是指用于制作鐵芯和繞組的材料，從過去普通的鐵質鐵芯，發展到目前非晶合金鐵芯變壓器、三相油浸卷鐵芯變壓器等新式材料變壓器，由于新型材料的應用，使得現在的變壓器的導磁率相較于過去傳統變壓器有了大幅提升，因此現在的變壓器的運行損耗已經越來越取決于材料的導磁率等屬性。

　　3.變壓器的負載類型變壓器連接不同類型的負載，對于變壓器在實際運行過程中的損耗也有會有一定影響，這主要是因為電網中的負載類型包括感性負載、非感性負載以及其他類型的負載，不同類型的負載會影響到變壓器在電能轉換和配電傳輸過程中的效率，從而對變壓器運行的損耗產生影響。

　　4.電網的輸電狀況變壓器作為電力電能轉換傳輸的關鍵環節，必然會參與電網的并網連接和運行，電網電壓的狀況也會對變壓器的運行損耗產生一定影響，比如電網輸電電壓采用超高壓進行傳輸，其變壓器的運行損耗相對就會小一些，電力轉換的效率相對就較高。

　　四、有源濾波的電力變壓器節能技術1.補償電流的檢測方法（一）通過對帶阻濾波器裝置的應用，使基波電流能夠流經待檢測的電流。通過此種方式，將所獲取的變壓器高次諧波設定為檢測電流的補償對象。我們通常將此種對補償電流的檢測方式稱之為基波電流減去法。此項方法的優勢在于：補償反應直觀，且可操作性強，但同樣存在一定的不足之處，即整個有源濾波器在功能實現方面相對比較簡單，僅能夠針對變壓器高次諧波進行消除。并且，對帶阻濾波器裝置的應用是建立在理想環境下的，實際環境中無法達到理想的應用狀態。因此，在現階段的電力系統建設中，較少會使用此種檢測方法。

　　（二）在有關補償電流檢測方面還有一個關鍵性的方法，即頻率分析法。此項檢測方法以傅里葉級數分析法為基礎而形成。在對畸變電流、電壓進行檢測的基礎之上，對其實施基于傅里葉式的轉換。轉化過程當中可將畸變電流、電流分解成分具有高次諧波代數屬性的組分，最終形成相應的補償電流。但由于其建立在傅里葉級數分析的基礎之上，導致檢測數據的分析存在比較大的難度，且相對于實際情況的可調控性較低。

　　2.補償電流控制途徑現階段，補償電流的控制主要可通過以下幾種途徑實現：

　　（一）三角載波調制法指的是將在檢測環節所得到的電流實際值和參考值之間的偏差產生的控制信號與高頻的三角調制波展開實時比較，最后將所得到的矩形脈沖作為逆變器各個開關組件的一個控制性的信號，從而在逆變器的輸出端得到所需要的波形。這種調制方法的最大優勢在于開關的頻率比較固定，響應的速度也較快，而且對高開關頻率的系統具有較好的控制特性。但是這種方法最大的不足在于電流系統的硬件較為復雜，以致出現的誤差較大，而且調制器的帶寬是有限的，不能濾除所有調制性信號的所有脈動，輸出的波型中可能存在與三角載波相同頻率的高頻畸變分量；高頻的三角波會使逆變器一直處于保持高頻工作狀態，這就會產生較大的開關損耗和高頻失真，在大功率的系統應用中無法正常使用。

　　（二）滯環比較調制法這種方法是以補償電流的參考值為基準而設計的1個滯環帶，在實際的補償電流將要離開滯環帶時，逆變器的開關就會自動工作，使得實際的電流始終停留在滯環帶以內，數值始終圍繞其參考值的上下在波動。這種調制方法的優勢在于它的硬件電比較路簡單，容易實現，而且動態的響應較快，控制的精度高。但不足是對于無線連接的逆變器而言，若三相間的控制不能獨立，則勢必會產生相間的干擾，這樣就不利于快速暫停的有效控制。

　　五、結束語通過對基于有源濾波的電力變壓器節能技術的相關研究，我們可以發現，該項工作的順利開展，有賴于對有源濾波多項影響環節與因素的充分掌控，有關人員應該從其應用的客觀實際出發，研究制定最為符合實際的相對應實施方案。

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