PQF系列有源滤波器不仅能够分析电流谐波污染情况,而且能根据客户需求自动调整滤波功能,PQF通过产生一个大小相等、方向相反的谐波电流以抵消系统中的谐波电流。由于 PQF 没有按照无源滤波器采用的传统低谐波阻抗原则进行操作,因此它不受电网参数变化影响,也不会超载。另外,与无源滤波装置相比,有源装置更易扩展。
一、为了在有源滤波器频谱中获得优良性能,PQF采用了下面两种重要的控制方法:
(1)使用闭环控制系统。
(2)适用于处理和控制污染电流的频域分析法。
对于有源滤波器来说,其测量电流互感器(CTs)安装位置有闭环和开环两种方式。在闭环系统中,PQF通过电流互感器检测负载和滤波器连接点上游的电流,然后采取纠正措施。闭环系统可以自动修正任何测量误差或其他误差。在开环系统中,电流互感器只检测负载电流,滤波器通过驱动绝缘栅双极晶体管(IGBT)桥以产生的反向电流进行补偿。由于不存在反馈,由此产生的线电流可能含有错误成分,而控制系统则监测不到。总之,相比于开环控制系统,闭环控制系统的优势包括:在应对外部干扰的过程中,闭环控制系统能够消除控制回路和执行单元中的误差。开环控制系统则不具备这一能力。如果要优化控制回路参数,闭环控制系统可以像开环控制系统一样反应迅速。
二、使用闭环控制系统和独立频域法的有源滤波器,可获得最佳滤波性能。这种滤波器的其他优点包括:
(1)可根据用户要求预设每次谐波限制。
(2)可独立选择各次谐波,优化使用滤波器容量(如果某次谐波已经被另一个现有的滤波装置滤除,就无需过滤该次谐波)。
(3)可设置精确功率因数目标值,并保证功率因数值维持不变。在某些特殊场合需要保证功率因数稳定,以避免电网中的干扰(如发电机跳闸),在这种情况下,就需要使用有源滤波器实现此功能。
(4)可实现精准的负载平衡功能,降低中性线上的电流压力,确保中性点接地电压保持在最低水平。此外,还可确保 UPS 等系统的输出侧电流平衡,以保证供电设备不会因为负载电流不平衡而跳闸。
除丰富的功能之外,包括 ABB 有源滤波器在内的更先进的滤波器可以将设备运行损失降到最低,为系统增加更多可靠性,一些有价值的辅助功能为此发挥了相应的作用。