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近年来,世界各国现代化程度不断提高,国民经济也在飞速发展,社会对电力能源的质量要求越来越高。由于电力系统中非线性设备和负荷的存在,导致电力系统的正弦波形畸变。电网谐波对电力系统正常运行有很多危害,如引起继电保护和自动装置误动、缩短电气设备寿命、增大线路的网损以及造成通信干扰等。有源电力滤波器(APF,Active power filter)是一种新型电力电子装置,它的功能是动态抑制系统谐波,并且能够快速跟踪补偿不同大小和频率的谐波。“有源”是相对“无源”LC滤波器而言的,它弥补了无源滤波器只能吸收固定大小和频率谐波的缺点,可以控制并主动输出电流的大小、频率和相位,并且具有响应快速,不易与系统发生谐振和滤波效果好的特点。因此研究有源电力滤波器具有重大的实用价值。如何保证有源电力滤波器装置正常安全运行是其能在工程应用的前提。本文在分析有源电力滤波器的基本工作原理、系统构成以及有源电力滤波器补偿谐波电流的检测方法的基础上,设计了有源电力滤波器的整体保护方案。该保护设计方案涉及到三个方面,分别是:(1)有源电力滤波器常见的自身故障时的保护设计;动作于发出信号并解列装置,待进一步排查故障后再投入运行。对比较常见且影响较为严重的直流电容短路故障和桥臂直通故障,分别提出加装快速熔断器和设置死区时间或设计环流保护电路等保护措施;(2)有源电力滤波器外部短路故障时的保护设计;采用脉冲闭锁保护,当瞬时型短路故障消失后停止发出闭锁脉冲恢复装置运行,若为永久性短路故障则进一步解列装置;(3)有源电力滤波器在过负荷的保护设计;在原来截断限流的基础上,提出比例限流法,可以有效的解决三相三线制有源电力滤波器截断限流后三相检测电流和不为零致使补偿效果变差的情况。并使用Matlab/Simulink仿真平台搭建三相三线制的有源电力滤波器模型对所提保护方案进行了验证,仿真结果表明,该保护设计方案不仅可以有效地限制有源电力滤波器设备的过电流,使其在电网中安全运行,而且能在非正常运行状态下发挥最大的补偿功效。