Разработка активных силовых фильтров и алгоритмов управления ими для компенсации неактивной мощности при передаче, распределении и потреблении электрической энергии

Разработаны методики расчета электромагнитных процессов в многоуровневых полупроводниковых преобразователях в составе активных силовых фильтров (АСФ). Предложенные методики подразумевают расчет электрических переменных и базируются на спектральных методах анализа с применением переключающих функций. В отличие от известных методов расчета, в предложенных методиках нет необходимости составлять и решать дифференциальные уравнения, что является их положительной особенностью. Большое внимание уделено расчету и детальному анализу коммутационным уравнительным токам, возникающим между параллельно включенными преобразователями. Получены аналитические соотношения, которые позволяют выявить прямую зависимость амплитуды пульсаций уравнительных токов от числа уровней напряжений, частоты ШИМ, значений напряжения звена постоянного тока и индуктивностей уравнительных реакторов. Сформулированы критерии оценки энергетической эффективности АСФ на базе оценки коэффициента гармоник тока, потребляемого от сети. Выполнен комплексный обзор современных алгоритмов компенсации неактивных составляющих полной мощности. Предложены к применению алгоритмы управления АСФ, основанные на теории мгновенной мощности, с представлением полной мгновенной мощности в виде действительной и мнимой составляющих.