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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。有源濾波電路和無源濾波的區(qū)別及識(shí)別方法經(jīng)典濾波的概念,是根據(jù)傅里葉分析和變換提出的一個(gè)工程概念。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軟起電阻對(duì)直流母線的電容器充電,這個(gè)過程會(huì)持續(xù)幾十秒。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IGBT逆變器和內(nèi)部電抗器向外輸出補(bǔ)償電流提供能量。
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。有源濾波技術(shù)可以對(duì)頻率和幅度都變化的諧波進(jìn)行治理,但也存在初期投資大、運(yùn)行效率低的缺點(diǎn),為此,可以將有源濾波技術(shù)和無源濾波技術(shù)結(jié)合起來使用,既可以使有源濾波器降低,又可彌補(bǔ)無源濾波器的缺陷,是一個(gè)很好的發(fā)展方向。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。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。有源電力濾波器的主要特點(diǎn)1、具備過流、過壓、欠壓、溫度過高、測(cè)量電路故障、雷擊等多種保護(hù)功能,以確保裝置和電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,并可在負(fù)荷較輕時(shí)自動(dòng)退出運(yùn)行,充分考慮運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。企業(yè)僅在出現(xiàn)了故障現(xiàn)象后,才開始考慮諧波治理的問題。其中,諧波導(dǎo)致無功補(bǔ)償裝置燒毀的情況為常見。無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波電流是諧波問題的根源。只不過,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。
有源電力濾波器的技術(shù)特點(diǎn)
有源電力濾波器(APF: Active Power
Filter)以并聯(lián)的方式接入電網(wǎng),通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)載的諧波和無功分量,采用PWM變換技術(shù),產(chǎn)生與諧波大小相等,
方向相反的電流注入供配電系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)抑制諧波的功能。
有源電力濾波器基本特點(diǎn)
實(shí)時(shí)跟隨、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償
采用基于瞬時(shí)無功功率理論的檢測(cè)技術(shù),實(shí)時(shí)檢測(cè)諧波電流,通過瞬時(shí)電流跟蹤控制,自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)諧波變化,具有高度可控性與快速響應(yīng)性。
優(yōu)異的濾波特性
濾波性能不受系統(tǒng)阻抗影響,無諧振風(fēng)險(xiǎn)。
補(bǔ)償方式靈活
一機(jī)多用,即可濾除諧波電流,也可補(bǔ)償無功,提高功率因數(shù)。