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(jié)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(jié)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(fā)展和進步。研究其理念下的電力變壓器節(jié)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(yōu)化電力變壓器節(jié)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(fā)展和電力電子設備的普及，使得諧波對電網(wǎng)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(wǎng)中含有大量諧波，給電力系統(tǒng)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(tài)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(tǒng)阻尼的影響，其控制電路容易實施限流保護以提高系統(tǒng)的安全性，因而受到了極大的關注。

　　控制系統(tǒng)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(xiàn)今常用的PI控制對檢測到的誤差信號能立即產(chǎn)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(diào)節(jié)不能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)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(nèi)模原理，利用負載擾動的周期性規(guī)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(wěn)定閉環(huán)內(nèi)的周期性誤差的控制方案，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。

　　有源濾波器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(wǎng)與直流電容有功功率和無功功率的交換；直流側(cè)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(tǒng)有功損耗以保證直流電壓穩(wěn)定；鎖相環(huán)，用于鎖定電網(wǎng)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(jié)起來，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1.變壓器的結(jié)構(gòu)類型傳統(tǒng)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(xiàn)高壓與低壓之間的電壓轉(zhuǎn)換與電能傳遞。新的結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，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(jié)構(gòu)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(zhì)鐵芯，發(fā)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(xiàn)在的變壓器的導磁率相較于過去傳統(tǒng)變壓器有了大幅提升，因此現(xiàn)在的變壓器的運行損耗已經(jīng)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(wǎng)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(zhuǎn)換和配電傳輸過程中的效率，從而對變壓器運行的損耗產(chǎn)生影響。

　　4.電網(wǎng)的輸電狀況變壓器作為電力電能轉(zhuǎn)換傳輸?shù)年P鍵環(huán)節(jié)，必然會參與電網(wǎng)的并網(wǎng)連接和運行，電網(wǎng)電壓的狀況也會對變壓器的運行損耗產(chǎn)生一定影響，比如電網(wǎng)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(zhuǎn)換的效率相對就較高。

　　四、有源濾波的電力變壓器節(jié)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(jīng)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(yōu)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(xiàn)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(huán)境下的，實際環(huán)境中無法達到理想的應用狀態(tài)。因此，在現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)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(shù)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(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)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(shù)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(shù)分析的基礎之上，導致檢測數(shù)據(jù)的分析存在比較大的難度，且相對于實際情況的可調(diào)控性較低。

　　2.補償電流控制途徑現(xiàn)階段，補償電流的控制主要可通過以下幾種途徑實現(xiàn)：

　　（一）三角載波調(diào)制法指的是將在檢測環(huán)節(jié)所得到的電流實際值和參考值之間的偏差產(chǎn)生的控制信號與高頻的三角調(diào)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(diào)制方法的最大優(yōu)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(tǒng)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(tǒng)的硬件較為復雜，以致出現(xiàn)的誤差較大，而且調(diào)制器的帶寬是有限的，不能濾除所有調(diào)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(tài)，這就會產(chǎn)生較大的開關損耗和高頻失真，在大功率的系統(tǒng)應用中無法正常使用。

　　（二）滯環(huán)比較調(diào)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(huán)帶，在實際的補償電流將要離開滯環(huán)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(huán)帶以內(nèi)，數(shù)值始終圍繞其參考值的上下在波動。這種調(diào)制方法的優(yōu)勢在于它的硬件電比較路簡單，容易實現(xiàn)，而且動態(tài)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(chǎn)生相間的干擾，這樣就不利于快速暫停的有效控制。

　　五、結(jié)束語通過對基于有源濾波的電力變壓器節(jié)能技術的相關研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項工作的順利開展，有賴于對有源濾波多項影響環(huán)節(jié)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(fā)，研究制定最為符合實際的相對應實施方案。