杰棱電力竭誠(chéng)為用戶解決電能質(zhì)量問(wèn)題,有源濾波器具備前所未有的濾波能力,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)載諧波治理的最佳解決方案。
圖2-1 APF工作原理圖
◆濾波原理
APF通過(guò)外部電流互感器實(shí)時(shí)采集電流信號(hào),通過(guò)內(nèi)部檢測(cè)電路分離出其中的諧波部分,通過(guò)IGBT功率變換器產(chǎn)生與系統(tǒng)中的諧波大小相等相位相反的補(bǔ)償電流,實(shí)現(xiàn)濾除諧波的功能。
APF輸出補(bǔ)償電流根據(jù)系統(tǒng)的諧波量動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確變化,因此不會(huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。另外,APF內(nèi)部有過(guò)載保護(hù)功能,當(dāng)系統(tǒng)的諧波量大于濾波器容量時(shí),裝置可以自動(dòng)限制在100%額定容量輸出,不會(huì)發(fā)生過(guò)載。
◆無(wú)功補(bǔ)償原理
用戶可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置,使APF在濾除諧波的同時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。
APF根據(jù)系統(tǒng)的無(wú)功功率,通過(guò)IGBT功率變換器產(chǎn)生容性或感性的基波電流,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?補(bǔ)償目標(biāo)值可以通過(guò)操作面板設(shè)定,不會(huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償,并且補(bǔ)償平滑,不會(huì)產(chǎn)生對(duì)負(fù)載和電網(wǎng)的涌流沖擊。
圖2-2 APF內(nèi)部控制原理圖
如圖2-2所示,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,APF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。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。APF通過(guò)外部CT實(shí)時(shí)采集電流信號(hào)送至信號(hào)調(diào)理電路,然后再送至FPGA控制器?刂破鲗⒒ǔ煞址蛛x,提取出所有的諧波,將采集到的諧波成分和APF已發(fā)出的補(bǔ)償電流比較得到差值作為實(shí)時(shí)補(bǔ)償信號(hào)輸出到驅(qū)動(dòng)電路,觸發(fā)IGBT變換器將補(bǔ)償諧波電流注入到電網(wǎng)中,實(shí)現(xiàn)濾除諧波的功能。
APF特別值得一提的是其優(yōu)越的動(dòng)態(tài),穩(wěn)態(tài)特性。下圖顯示了APF在負(fù)載發(fā)生變化時(shí)的動(dòng)態(tài)特性與滿載時(shí)的穩(wěn)態(tài)特性。
負(fù)載突變時(shí)的動(dòng)態(tài)特性:響應(yīng)時(shí)間<10ms |
滿載時(shí)的穩(wěn)態(tài)特性:THDi從>70%補(bǔ)償?shù)?3% |
CH1:市電電壓;CH2:市電電流;CH3:負(fù)荷電流;CH4:裝置電流 |
10. APF可以實(shí)現(xiàn)8臺(tái)裝置并聯(lián)且只使用一個(gè)FPGA集中控制,克服了多個(gè)控制器之間通信存在延遲以及可能受到干擾的缺點(diǎn),增強(qiáng)了APF的補(bǔ)償性能,提高了系統(tǒng)的可靠性。
11. APF采用閉環(huán)控制策略,并結(jié)合獨(dú)創(chuàng)的自適應(yīng)電流平均值控制算法。由于電流平均值控制的開(kāi)關(guān)頻率是恒定的,因此克服了傳統(tǒng)的滯環(huán)電流控制由于開(kāi)關(guān)頻率變化所帶來(lái)的輸出頻譜范圍寬,濾波較困難,高頻諧波會(huì)干擾電網(wǎng)等缺點(diǎn),使APF達(dá)到了卓越的濾波性能。
12. 設(shè)計(jì)選型簡(jiǎn)單,不需要進(jìn)行詳細(xì)的電網(wǎng)分析,只需要測(cè)量諧波電流的大小。