华坤APFG有源电力滤波器概述:
APFG有源电力滤波器是一种真正有效的谐波治理解决方案,采用最先进的有源谐波补偿技术、动态消除电网谐波。实时检测非线性负载产生的电流波形,经过先进FFT算法分析出谐波部分,再通过IGBT逆变电路输出等同的谐波电流,以抵消负载谐波,确保从电网吸取的电流为正弦波,实现谐波滤除功能。APFG有源电力滤波器还提供超前或滞后的无功电流,用于改善电网的功率因数,实现动态无功补偿。
APFG有源电力滤波器工作原理:
断路器合闸后,APFG首先通过预充电电阻对直流母线的电容器进行限流充电,这个过程会持续几秒钟,是防止上电后对直流母线电容器的瞬间冲击。当母线电压Udc达到预定值后,预充电结束,主接触器闭合。直流电容作为储能元件,为通过IGBT逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。
APFG通过外部CT实时采集电流信号送至信号处理电路,然后再送FPGA给控制器,控制器将基波成分分离,并提取出所有的谐波;控制器会将采集到的谐波成分和APFG已发出的补偿电流比较得到差值作为实时补偿信号输出到驱动电路,触发IGBT变换器将补偿谐波电流注入到电网中,实现滤除谐波的功能。
为了能够改善非线性负载对电网质量的影响,一般有六种抑制谐波的措施:
1、可以增大供电系统容量;
2、使用特殊变压器相角差变换:
这种方法的投资要相对大一些,而且由于特殊变压器串联在电网与负载之间,形成了附加阻抗,降低了电网的实际带载能力;当负载发生较大增容时也会受到一定的限制,这样结果就会使残余次谐波所产生的电压失真度增大。
3、可以增加多桥式整流器的整流脉动数:
在工业生产中可控硅整流器可以说是一种最常见的变流设备,三相全控桥式整流是应用最普通的设备,也是谐波含量较高的设备,在有色金属冶炼中,一般是用12脉冲整流器,甚至24脉冲整流器,这样做谐波电流是被抑制住了,但是一次性投资仍然很高,而且采用的功率电路复杂,设备的可靠性相对降低。
4、串联电抗器:
串联电抗器对平滑谐波电流是有一定的作用,电路也很简单,制造成本较低,大多应用在整流器之前,如:变频器,调光器等。但其阻抗较高,损耗较大,所以其抑制谐波的作用受到限制,通常只能使电流失真度降低50%左右。
5、无源滤波器:
这是应用比较广泛的谐波抑制手段。它是按照希望抑制的谐波次数专门度身定造的,采用电感电容的调谐原理,将高次谐波陷落在滤波器中,以减少对电网的注入。但是这种滤波器对于负载谐波频谱发生变化时,就显得软弱无力了。如果是多台滤波器并联使用或补偿的无功功率与负载的需求不一致,还可能造成供电系统的谐振现象。
6、有源滤波器:
有源滤波器作为一种新型的谐波治理技术,是消除谐波污染、提高电能质量比较有效的工具。很早之前就有学者提出用磁补偿消谐方法,但是因为受到功率半导体器件水平的限制,所以有源滤波器还未能进入实用化阶段。随着快速、大功率电力电子开关器件的研制成功,基于瞬时无功理论的瞬时空间矢量法的提出,以及微机控制技术和数字信号处理技术的不断发展,有源滤波技术得到了极大的发展,在工业上得到了广泛的应用。
华坤APFG有源滤波器