1、前言
　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,，電力電子裝置在通過對電網(wǎng)電能進(jìn)行二次變換,，提高用電效率的同時(shí)，也向電力系統(tǒng)注入了大量的諧波源,，引起系統(tǒng)功率因數(shù)下降,。因此，無功補(bǔ)償和諧波抑制問題已成為近年來的研究熱點(diǎn),。同時(shí),，新型無功發(fā)生器本身也是半導(dǎo)體變流裝置，其輸出的電壓,、電流的諧波總畸變率也應(yīng)滿足電力系統(tǒng)對諧波的要求,。近年來的研究成果大多采用多重化、多電平技術(shù)來抑制諧波,，這樣勢必會帶來裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，控制難度大，造價(jià)高等問題,。本文提出將SPWM控制技術(shù)運(yùn)用其中，達(dá)到消除諧波,，特別是低次諧波的目的,。為此，設(shè)計(jì)制作了一臺小型試樣機(jī),，并得到可喜結(jié)果,。
　　2、新型無功發(fā)生器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作特性
　　2.1,、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
　　靜止無功發(fā)生器（StaticVarGenerator,，簡稱SVG）的電路結(jié)構(gòu)分為電壓型和電流型橋式電路。對于電壓型電路,，需串聯(lián)電抗器或變壓器才能并入電網(wǎng),；對于電流型電路，需在交流側(cè)并聯(lián)電容器以吸收換相產(chǎn)生的過電壓,。其中電壓型電路運(yùn)行效率較高,。
　　2.2、工作特性
　　由于正常工作時(shí)就像電壓型逆變器,，只不過交流側(cè)接的不是無源負(fù)載,，而是電網(wǎng)。SVG可以等效的被視為幅值和相位均可以控制的一個(gè)與電網(wǎng)同頻率的交流電壓源,，假設(shè)為U1.對于理想的SVG,，可以通過改變U1的幅值來實(shí)現(xiàn)與交流系統(tǒng)交換無功功率,。對于實(shí)際的SVG，考慮到電路的損耗,，電源電壓與U1之間存在相角差δ,，改變這個(gè)相角差δ和U1的幅值，SVG從電網(wǎng)吸收的無功功率也就因此得到調(diào)節(jié),。
　　3,、系統(tǒng)構(gòu)成
　　控制電路主要由移相電路（CD4046，CD4040）,、正弦波發(fā)生電路（D/A轉(zhuǎn)換DAC0832,，多路開關(guān)CD4053B）、三角波發(fā)生電路等組成,。主電路包括逆變電路（IGBT）,、整流電路（二極管）、儲能設(shè)備（C,，直流電容器）和連接設(shè)備（L,，電感）。
　　其中主電路和控制電路需要采取隔離措施,，通常采用隔離變壓器或光電耦合,。由于新型無功發(fā)生器本身的特點(diǎn)采用光電耦合比較合適。由于PWM波是由正弦波和三角波比較得到的,，而三角波的頻率是通過工頻正弦波經(jīng)256倍頻得到的,。因此，PWM波的頻率很高,，必須采取適當(dāng)措施,，且需經(jīng)三極管放大才能驅(qū)動(dòng)光耦工作，從而驅(qū)動(dòng)主電路元件IGBT.

　　光電耦合器件中信號傳輸基于輸入端發(fā)光二極管通過的電流而發(fā)光,，由光信號的強(qiáng)弱決定光電三極管的工作狀態(tài),。當(dāng)輸入信號高電平時(shí)，發(fā)光二極管流過的電流很小,，接近于截止?fàn)顟B(tài),，工作于發(fā)光二極管的死區(qū)，不發(fā)光,，光電三極管中無光電流,，處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)輸入信號下跳變時(shí),，發(fā)光二極管導(dǎo)通,，并產(chǎn)生光信號，由于光電三極管對射入光的響應(yīng)有一定的延遲，因此輸出端不可能立即產(chǎn)生下跳信號,，而出現(xiàn)下降沿的延遲,。這種延遲受發(fā)光二極管限流電阻和負(fù)載電阻的影響。當(dāng)輸入信號低電平時(shí),，發(fā)光二極管導(dǎo)通,，導(dǎo)通電流的大小由輸入電壓值、二極管特性和發(fā)光二極管限流電阻決定,，在電路中管子和輸入信號值一定后,，與限流電阻有關(guān)，電阻越小,，電流越大,，發(fā)光越強(qiáng)。光電三極管中產(chǎn)生的光電流也越大,，進(jìn)入飽和狀態(tài)的可能也越大,。當(dāng)輸入信號上跳變時(shí)，同樣由于光電三極管的延遲效應(yīng),，不能馬上截止,。產(chǎn)生了上升沿的延遲，三極管的飽和深度及輸出負(fù)載對電荷的泄漏程度也會影響上升沿的延遲,。因此輸入端的限流電阻和負(fù)載電阻對光耦的工作有很大的影響,，而且還要在光電三極管的基極加一個(gè)放電電阻，這個(gè)電阻對光耦的工作也有影響,。如果這些參數(shù)選的不合適,，會使光耦無法工作，發(fā)光二極管的工作電流達(dá)不到工作電流,。
　　為了觀察電阻的影響，作了以下測試,，輸入為12kHz,，占空比為50%的方波信號。測試時(shí),，為了方便,，固定R1=82Ω，R2=1kΩ,。改變直流電壓,，即相當(dāng)于改變電阻。這樣做也是為了找出合適的驅(qū)動(dòng)電流,。
　　固定I2=12mA,，R3=7.5kΩ，改變VC1的值，測試結(jié)果如表1所示,。其中R2為負(fù)載電阻,，R1為限流電阻，Tr為上升時(shí)間,，Tf為下降時(shí)間,。
　　為避免在觸發(fā)過程中同一橋臂上下兩管直通，在電路上需加延時(shí),，而光耦器件本身如上表也有延時(shí),，這些延時(shí)不能大于IGBT在電路中的實(shí)際的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間?；谝陨峡紤]選R1=82Ω,，R2=1kΩ，R3=7.5kΩ,，發(fā)光二極管的工作電流達(dá)到25mA,，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明參數(shù)選擇正確。