有源电力滤波器在舰船电网谐波补偿中的应用

    舰船电网中的非线形设备产生大量的谐波电流，本文对某型号舰艇电网谐波状况进行了测试和分析，对谐波补偿的几种方案进行了讨论，采用有源滤波器方案进行谐波补偿，简要介绍了有源电力滤波器装置的设计，最后给出了补偿的试验结果。

    1．前言

    舰船电网是由数台发电机组并联发电组成的独立电网。近年来，随着舰载非线形用电设备，尤其是雷达设备的数量增多、功率增大，注入舰船电网的谐波电流变大，电流总谐波含量高达27%，严重超出国军标GJB151A中CE101项目关于电流谐波限值的要求，并且对其它较敏感的舰载用电设备造成不良影响或带来使用隐患。因此，必须采取谐波治理措施，降低电流谐波，使其达到相应标准规范的要求。

    2．舰船电网谐波状况和补偿要求

    国产某型号舰艇电网情况：1）电压：额定380V，持续波动不超过±10%，短暂波动不超过±15%；2）频率：额定50Hz：波动不超过±5%；3）相数：三相三线；4）供电特性：满足《GB/T13032-91 船用柴油发电机组技术条件》要求。

    用电设备为混合型，包括大功率雷达系统、电子设备、传动冷却系统和通用用电设备。其中，注入电网电流谐波最大的是雷达系统，该设备容量约300kVA，运行过程中，根据不同的工作模式，负载在约130~260kW之间变化，总谐波失真约27%。

    在雷达供电系统配电屏处测试，电压电流波形和负载电流波动情况如图1、图2所示，电流变化时的各单次谐波分布如表1、表2所示。可见，除电流总谐波最高达29%之外，由于工作期间，工作模式的不同，引起负载电流频繁变化，导致谐波电流也在频繁变化，给谐波补偿带来一定难度。