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通過高精度采樣CT實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)載電流,轉(zhuǎn)換成數(shù)字處理器可讀的信號(hào)后通過一系列的運(yùn)算,以PWM調(diào)制方式,控制核心的智能功率模塊輸出與諧波分量大小相等、相位相反的電流,達(dá)到消除諧波凈化電網(wǎng)的目的。
前言
有源電力濾波器是一種諧波補(bǔ)償裝置,能有效治理諧波的智能化的電能質(zhì)量治理裝置。通常以并聯(lián)的方式接入電網(wǎng),通過高精度采樣CT實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)載電流,轉(zhuǎn)換成數(shù)字處理器可讀的信號(hào)后通過一系列的運(yùn)算,以PWM調(diào)制方式,控制核心的智能功率模塊輸出與諧波分量大小相等、相位相反的電流,達(dá)到消除諧波凈化電網(wǎng)的目的。本文主要給大家介紹一下有源電力濾波器的一些相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),方便大家在使用該設(shè)備時(shí)有所幫助。
有源電力濾波器的工作原理
有源電力濾波器通過電流互感器檢測(cè)負(fù)載電流,并通過內(nèi)部DSP計(jì)算,提取出負(fù)載電流中的諧波成分,然后通過PWM信號(hào)發(fā)送給內(nèi)部IGBT,控制逆變器產(chǎn)生一個(gè)和負(fù)載諧波電流大小相等,方向相反的諧波電流注入到電網(wǎng)中,達(dá)到濾波的目的。指令電流檢測(cè)電路的功能主要是從負(fù)載電流中分離出諧波電流分量和基波無功電流,然后將其反極性作用后發(fā)生補(bǔ)償電流的指令信號(hào)。電流跟蹤控制電路的功能是根據(jù)主電路產(chǎn)生的補(bǔ)償電流,計(jì)算出主電路各開關(guān)器件的觸發(fā)脈沖,此脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后作用于主電路。這樣電源電流中只含有基波的有功分量,從而達(dá)到消除諧波與進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)哪康?。根?jù)同樣的原理,電力有源濾波器還能對(duì)不對(duì)稱三相電路的負(fù)序電流分量進(jìn)行補(bǔ)償,其工作原理如下圖所示:
相對(duì)于無源LC濾波器的只能被動(dòng)吸收固定頻率與大小的諧波而言,有源電力濾波器可以通過采樣負(fù)載電流并進(jìn)行各次諧波和無功的分離,控制并主動(dòng)輸出電流的大小、頻率和相位,并且快速響應(yīng),抵消負(fù)載中相應(yīng)電流,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償,而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功和不平衡。主要克服了LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)。
有源電力濾波器應(yīng)用場(chǎng)合
主要應(yīng)用場(chǎng)合有配有變頻設(shè)備等類似負(fù)載的場(chǎng)合、配有不穩(wěn)定負(fù)載的場(chǎng)合、軌道交通、石油化工、海洋石油、汽車制造、機(jī)械重工、污水處理、采礦冶煉、市政工程、電信銀行、醫(yī)院、智能建筑、會(huì)議中心、游樂中心、水泥、電子、造紙、橡膠、半導(dǎo)體、鋼鐵廠、有色金屬冶煉、電氣化鐵路等。
有源電力濾波器的作用
1、濾除電流諧波:可以高效的濾除負(fù)荷電流中2~25次的各次諧波,從而使得配電網(wǎng)清潔高效,滿足國標(biāo)對(duì)配電網(wǎng)諧波的要求。該產(chǎn)品真正做到自適應(yīng)跟蹤補(bǔ)償,可以自動(dòng)識(shí)別負(fù)荷整體變化及負(fù)荷諧波含量的變化而迅速跟蹤補(bǔ)償,80us響應(yīng)負(fù)荷變化,20ms實(shí)現(xiàn)完全跟蹤補(bǔ)償。
2、改善系統(tǒng)不平衡狀況:可完全消除因諧波引起的系統(tǒng)不平衡,在設(shè)備容量許可的情況下,可根據(jù)用戶設(shè)定補(bǔ)償系統(tǒng)基波負(fù)序和零序不平衡分量并適度補(bǔ)償無功功率。在確保濾除諧波功能的基礎(chǔ)上有效改善系統(tǒng)不平衡狀況。
3、抑制電網(wǎng)諧振:不會(huì)與電網(wǎng)發(fā)生諧振,而且在其容量許可范圍內(nèi)還可以有效抑制電網(wǎng)自身的諧振。這是無源濾波裝置無法做到的。
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。
2、具備友好的人機(jī)接口,使得操作簡(jiǎn)便,易于使用和維護(hù)。
3、模塊化、體積小、靈活擴(kuò)容,安裝時(shí)無需吊機(jī)、叉車等大型設(shè)備,省時(shí)、省力。
4、用戶可清晰了解如補(bǔ)償前后系統(tǒng)波形圖、頻譜圖、電流有效值大小、THDi、THDu、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率等系統(tǒng)的電能質(zhì)量改善情況。
5、任意容量組合并機(jī),單柜容量可達(dá)500A,滿足不同容量需求。任意模塊出現(xiàn)問題,其余模塊都能夠正常運(yùn)行。
有源電力濾波器實(shí)現(xiàn)的意義
1、提高企業(yè)設(shè)備的供電質(zhì)量,提供設(shè)備運(yùn)行的可靠性,減少因設(shè)備誤動(dòng)作而造成的經(jīng)濟(jì)損失。
2、降低用電設(shè)備發(fā)熱,減少絕緣老化,從而提高設(shè)備的使用壽命,減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
3、減少電容器的諧振幾率,提高用電安全。
4、減少諧波產(chǎn)生的電磁干擾,保障弱點(diǎn)系統(tǒng)正常工作。
5、 滿足國家及地方標(biāo)準(zhǔn)要求,避免罰款。