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有源濾波器,也叫APF,一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新式電力電子設(shè)備,它能夠?qū)藜?xì)和頻率都改變的諧波以及改變的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。此物在現(xiàn)在的工程項(xiàng)目中的配電體系中的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。交換得通過(guò)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層體系結(jié)構(gòu)完成。作為一個(gè)新的元件或許電能質(zhì)量設(shè)備,它一般被打包在成套柜內(nèi)一同供貨運(yùn)用。那么,有源濾波器的諧波濾除規(guī)模有多大呢?
1.每個(gè)用電體系的負(fù)載特性是不一樣的,所以諧波頻譜的分布也是不一樣的。例有的負(fù)載首要以3,6,9次諧波為主,而有些負(fù)載諧波很豐厚,有2~60次諧波,或許以上次諧波都有。
2.每個(gè)品牌不同系列的有源濾波器能夠?yàn)V除諧波的次數(shù)也是不一樣的。
有些有源濾波器只能濾除25次及以下次的諧波,而有些則能夠?yàn)V除60次以下諧波,這些指標(biāo)關(guān)于各廠家都是不一樣的,在選購(gòu)時(shí)一定要留意。
有源電力濾波器具備前所wei有的濾波能力,能同時(shí)濾除2-50次諧波,濾波能力可高達(dá)97%以上,對(duì)階躍變化的諧波完全補(bǔ)償時(shí)間小于10ms。APF可多臺(tái)同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行,完全適用于工業(yè)、民用領(lǐng)域各種情況,是非線性負(fù)載諧波治理的較佳解決方案。有源濾波器的內(nèi)部控制原理:隔離開(kāi)關(guān)合閘后,為防止上電后電網(wǎng)對(duì)直流母線電容器的瞬間沖擊,有源濾波器首先通過(guò)軟起電阻對(duì)直流母線的電容器充電,這個(gè)過(guò)程會(huì)持續(xù)幾十秒。但完全可以解決系統(tǒng)中的諧波問(wèn)題,解決企業(yè)用電過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題,且可以達(dá)到國(guó)家電力部門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)母線電壓Udc達(dá)到預(yù)定值后,主接觸器閉合。直流電容作為儲(chǔ)能器件,通過(guò)IGBT逆變器和內(nèi)部電抗器向外輸出補(bǔ)償電流提供能量。
在購(gòu)買(mǎi)有源濾波器時(shí),有一個(gè)指標(biāo)很重要,那就是濾除諧波次數(shù)。我們知道每個(gè)用戶的負(fù)載特性時(shí)不一樣的,所以諧波頻譜分布是不一樣的。打個(gè)比方:有的負(fù)載主要以3,5,7次諧波為主;有的負(fù)載諧波很豐富,有2~25次諧波,或者以上次諧波都有。
目前市面上的眾多品牌的不同系列有源濾波器可以濾除諧波的次數(shù)都是不一樣的。有些有源濾波器只能濾除25次及以下次諧波治理,有些有源濾波器可以濾除50次以下諧波,這些指標(biāo)對(duì)于各廠家都不一樣的。濾除諧波次數(shù)越高的設(shè)備,價(jià)格相對(duì)越貴。
所以,當(dāng)您選擇有源濾波器的時(shí)候,一定要注意有源濾波器的濾除諧波次數(shù)這個(gè)指標(biāo),如果您選擇的有源濾波器可以處理的諧波次數(shù)不能覆蓋用戶的主要諧波,那么終的結(jié)果是諧波濾除效果不佳,甚至不能解決用戶濾除諧波治理的要求。
有源濾波器基本原理:
有源電力濾波器,是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。主要作用就是讓有用信號(hào)盡可能無(wú)衰減的通過(guò),對(duì)無(wú)用信號(hào)盡可能大的衰減。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流,并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),送入高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,將諧波與基波分離,并以脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖,驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊,生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng),對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消,主動(dòng)消除電力諧波。
諧波治理的目的包括:
1. 滿足電力公司對(duì)諧波電流發(fā)射的限制要求;
2. 釋放變壓器的有效容量,提高變壓器的效率;
3. 提高配電系統(tǒng)(包括無(wú)功補(bǔ)償裝置、繼電保護(hù)器、電纜等)的可靠性;
4. 為企業(yè)內(nèi)的各類設(shè)備提供質(zhì)量?jī)?yōu)良的電能,保證制造系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
人們對(duì)諧波的危害已經(jīng)十分熟悉,很多企業(yè)也開(kāi)始重視諧波的治理。諧波治理的目的不同,所采取的方案也是不同的。因此,在確定諧波治理的方案之前,要明確諧波治理的目的。
滿足電力公司的要求是企業(yè)進(jìn)行諧波治理的首要?jiǎng)訖C(jī)。為電力用戶提供合格的電能,是電力公司的責(zé)任。因此,電力公司要對(duì)那些可能污染電網(wǎng)的用戶的提出諧波治理的要求。隨著越來(lái)越多的企業(yè)對(duì)電能質(zhì)量的要求提高,電力公司將對(duì)電力用戶進(jìn)行更嚴(yán)格的要求。
在目前階段,出于后面2-4目的而進(jìn)行諧波治理的企業(yè)較少。企業(yè)僅在出現(xiàn)了故障現(xiàn)象后,才開(kāi)始考慮諧波治理的問(wèn)題。其中,諧波導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償裝置燒毀的情況為常見(jiàn)。有源濾波器,我們一般說(shuō)的有源濾波器都是一個(gè)單獨(dú)的模塊,但是模塊在許多情況下不適用安裝使用,必須使用柜體來(lái)進(jìn)行并聯(lián)接入電網(wǎng)。無(wú)論諧波治理的終目的是什么,其本質(zhì)就是減小負(fù)載(可能是一組負(fù)載)向電網(wǎng)注入的諧波電流,因?yàn)橹C波電流是諧波問(wèn)題的根源。只不過(guò),針對(duì)不同的目的,控制諧波電流的位置不同,也就是采用的諧波治理方案不同。