有源电力滤波器

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有源电力滤波器的基本原理和分类

有源电力滤波器的基本原理和分类

有源电力滤波器的基本原理和分类有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是一种用于消除电力系统中谐波和电流不平衡问题的装置。

它是一种由电子器件组成的滤波器,能够注入特定频率的电流来抵消电网中的谐波,从而实现电流的纯正输出。

下面将介绍有源电力滤波器的基本原理和分类。

基本原理:有源电力滤波器由三相逆变器(Inverter)和控制系统组成。

首先,控制系统采集电网中的电压和电流信号,并进行处理和分析。

接下来,控制器确定电网的谐波特性并计算相应的注入电流。

最后,逆变器产生特定频率和幅度的电流,并通过与电网连接的线路与谐波电流相消。

这样,通过有源电力滤波器可以实现对电流谐波的消除和电流的纯正输出。

分类:根据滤波器的连接方式和使用场景,有源电力滤波器可以分为三种类型:单台型、平行型和串级型。

1.单台型有源电力滤波器:单台型有源电力滤波器适用于单台负载设备或供电点,用于对单一负载设备引起的谐波进行消除。

这种滤波器的工作方式简单,实施成本低,但只能解决单个设备引起的谐波问题。

2.平行型有源电力滤波器:平行型有源电力滤波器通常由多台滤波器并联连接,在一个供电点上对谐波进行消除。

这种连接方式可以同时处理多个电流不平衡或谐波扰动。

平行型滤波器具有相互独立工作的特点,其中一台滤波器的故障不会影响其他滤波器的工作。

3.串级型有源电力滤波器:串级型有源电力滤波器由多个滤波器串联连接在一个供电点上。

每个滤波器负责处理一定范围内的谐波频率。

串级型滤波器具有较大的容载能力,能够处理大电流负载和更复杂的谐波问题,但它的成本更高,并且在安装和维护过程中需要更多的配置。

总结:有源电力滤波器是一种用于消除电力系统中谐波和电流不平衡问题的装置。

通过逆变器产生特定频率和幅度的电流,有源电力滤波器可以实现对电流谐波的消除和电流的纯正输出。

根据滤波器的连接方式和使用场景,有源电力滤波器可以分为单台型、平行型和串级型三种类型。

有源电力滤波器原理

有源电力滤波器原理

有源电力滤波器原理有源电力滤波器是一种电力滤波器,与被动电力滤波器相比具有更好的滤波性能和灵活性。

其原理是通过外部激励电路的引入,使滤波器能够主动对输入信号进行调节和滤波。

有源电力滤波器主要由滤波器部分和激励电路部分组成。

滤波器部分一般采用电容、电感和电阻等元器件组成,用于对输入信号进行滤波处理。

根据滤波器部分的组成以及滤波器的工作原理不同,有源电力滤波器可以分为多种类型,比如自适应滤波器、谐波滤波器等。

激励电路部分是有源电力滤波器的关键部分,它通过激励信号对滤波器进行调节。

在有源电力滤波器中,激励电路通常由一组放大器和控制电路组成。

放大器的作用是将激励信号放大到适当的幅值,使其能够有效地调节滤波器的工作状态。

控制电路主要用于对放大器进行控制,使其能够根据输入信号的频率和幅值变化而调节。

激励电路的引入可以使有源电力滤波器具有更好的频率响应和动态性能。

有源电力滤波器的工作原理可以通过如下步骤进行描述:1. 输入信号通过滤波器部分,被电容、电感和电阻等元器件滤波和衰减。

滤波器部分的设计和参数选择决定了滤波器的频率响应和滤波特性。

2. 激励信号通过激励电路部分,被放大器放大到适当的幅值。

放大器的增益可以根据需要进行调节,以满足不同的滤波器工作要求。

3. 放大后的激励信号通过控制电路,对滤波器的工作状态进行调节。

控制电路可以根据输入信号的频率和幅值变化,动态地调整滤波器的参数和工作模式。

4. 调节后的滤波器输出信号经过放大器的逆变输出,得到最终的滤波器输出信号。

有源电力滤波器具有很多优点,比如滤波精度高、滤波范围宽、动态性能好等。

它可以有效地抑制输入信号中的谐波和噪声,提高电力系统的稳定性和可靠性。

同时,有源电力滤波器还可以根据需要进行调节和优化,适应不同的电力系统和工作环境。

总之,有源电力滤波器通过外部激励电路的引入,使滤波器能够主动对输入信号进行调节和滤波,从而实现更好的滤波效果和灵活性。

它是电力滤波器中一种重要的类型,广泛应用于电力系统和工业控制等领域。

简述电力有源滤波器的工作原理

简述电力有源滤波器的工作原理

简述电力有源滤波器的工作原理
电力有源滤波器是一种用于消除电力系统中的谐波和其他干扰的装置。

它由一个用于滤波的被动滤波器和一个用于控制和补偿的主动滤波器组成。

工作原理如下:
1. 被动滤波器:被动滤波器是一个由电感和电容组成的电路,它能够滤除电力系统中的谐波。

谐波是由非线性负载和电力设备引起的,会导致电流和电压产生非正弦波形。

被动滤波器通过选择合适的电感和电容值,能够将谐波频率上的电压和电流滤除或减小。

2. 主动滤波器:主动滤波器是一个由功率电子器件(通常是可控硅)组成的电路,它通过改变电路的工作状态来产生补偿电流。

主动滤波器能够实施主动干预,生成与负载引入的谐波相反的谐波电流,以消除或减小谐波。

主动滤波器通过调节自身产生的电流波形,控制谐波电流与负载产生的谐波电流相抵消,从而消除谐波。

总之,电力有源滤波器通过结合被动滤波和主动控制,实现对电力系统中谐波和其他干扰的消除或减小。

被动滤波器用于滤除谐波,而主动滤波器用于补偿产生相反形态的谐波电流,以实现谐波的消除。

这样可以提供更纯净的电力供应,保证电力系统的稳定运行。

什么是有源滤波器?他的工作原理是什么?

什么是有源滤波器?他的工作原理是什么?

什么是有源滤波器?他的工作原理是什么?
有源滤波器是现代电力系统中经常用到的仪器,它的一种新型电力装置,常见的主要是有源电力滤波器,常用于动态抑制谐波、补偿无功,能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。

有源滤波器是一种新型的电力系统谐波治理设备,它主要用在电流运算电路和补偿电流发生电路方面,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的。

指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。

有源滤波器在工作的时候,需要提供电源,这也是它名称的来源,电源的主要作用就是用来补偿主电路的谐波,其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF 有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。

有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振,但是价位相对高。

有源电力滤波器与无源电力滤波器的区别

有源电力滤波器与无源电力滤波器的区别

有源电力滤波器与无源电力滤波器的区别随着大量电力电子装置在电网的投入运行,谐波已被公认为电力系统的“污染”和“公害”,谐波问题以及谐波的治理问题随着电力系统的发展愈来愈引起广泛的关注。

目前谐波治理的方法主要有无源滤波技术和有源滤波技术两种。

无源滤波装置是目前应用最为广泛的谐波抑制手段,它是按照希望抑制的谐波次数专门量身制造的,采用电感、电容的调谐原理,将谐波陷落在滤波器中,以减少对电网的注入。

无源滤波装置结构简单,成本较低,技术已比较成熟,但是也存在着难以克服的缺陷:1、滤波特性受系统参数的影响较大,极易与系统或者其它滤波支路发生串并联谐振。

2、只能消除特定的几次谐波,而对其他的某次谐波则会产生放大作用3、滤波、无功补偿、调压等要求之间有时难以协调4、谐波电流增大时,滤波器负担随之加重,可能造成滤波器过载,甚至损坏设备。

5、有效材料消耗多,体积大有源滤波技术作为一种新型的谐波治理技术,是消除谐波污染、提高电能质量的有效工具,与无源滤波技术相比,有着无可比拟的优势,主要表现在以下几个方面。

1、实现了动态补偿,可对频率和大小均变化的无功功率进行补偿,对补偿对象的变化有极快的响应速度;2、有源滤波装置是一个高阻抗电流源,它的接入对系统阻抗不会产生影响,因此此类装置适合系列化,规模化生产;3、当电网结构发生变化时装置受电网阻抗的影响不大,不存在与电网阻抗发生谐振的危险,同时能抑制串并联谐振4、补偿无功功率时不需要储能元件,补偿谐波时所需要的储能元件不大5、用同一台装置可同时补偿多次谐波电流和非整数倍次的谐波电流,既可以对一个谐波和无功源进行单独补偿,也可对多个谐波和无功源进行集中补偿6、当线路中的谐波电流突然增大时有源滤波器不会发生过载,并且能正常发挥作用,不需要与系统断开7、装置可以仅输出所需要补偿的高次谐波电流,不输出基波无功功率,不但减小了有源滤波器的总容量,还可以避免轻负荷时发生无功倒送现象。

目前国内生产有源滤波装置的企业较少,而且滤波性能也不甚理想。

有源电力滤波器使用说明书

有源电力滤波器使用说明书
3.4.1 滤除谐波...................................................................................................................................6 3.4.2 补偿无功...................................................................................................................................6 3.5 APF 有源电力滤波器性能....................................................................................................................7 3.5.1 电气性能...................................................................................................................................7 3.5.2 保护功能:...............................................................................................................................7 第四章.APF 有源电力滤波器的组成和功能....................................................................................................9 4.1 APF 源电力滤波器的组成和功能........................................................................................................9 4.1.1 主电路.......................................................................................................................................9 4.1.2 继电回路...................................................................................................................................9 4.1.3 驱动电路.................................................................................................................................10 4.1.4 控制系统.................................................................................................................................10 4.1.5 触摸屏显示............................................................................................................................. 11 4.2 元器件构成......................................................................................................................................... 11 4.3 产品信息.............................................................................................................................................12 4.3.1 三相三线制系列有源电力滤波器产品列表.........................................................................12 4.3.2 三相四线制系列有源电力滤波器产品列表.........................................................................12 第五章.系统安装.............................................................................................................................................13 5.1 机械安装.............................................................................................................................................13 5.1.1 正常使用的环境条件.............................................................................................................13 5.1.2 安装注意事项.........................................................................................................................13 5.2 电气安装.............................................................................................................................................13 5.2.1 正常使用的电气条件.............................................................................................................13 5.2.2 接线.........................................................................................................................................14 第六章.操作说明.............................................................................................................................................16 6.1 操作时序.............................................................................................................................................16 6.2 触摸屏操作.........................................................................................................................................16 第七章.远程监控功能.....................................................................................................................................23 7.1 远程监控接口说明.............................................................................................................................23 7.2 远程监控地址设置.............................................................................................................................23 7.3 远程监控方式.....................................................................................................................................23 第八章.通电运行.............................................................................................................................................24 8.1 安装检查.............................................................................................................................................24 8.2 相序检查.............................................................................................................................................24 8.3 互感器检查.........................................................................................................................................24 第九章.故障处理.............................................................................................................................................26 第十章.维护.....................................................................................................................................................27 第十一章.售后服务...........................................................................................................................................28

有源电力滤波 标准

有源电力滤波 标准

有源电力滤波标准有源电力滤波技术是一种用电子器件来控制电力系统中的谐波和电磁干扰的方法。

在现代电力系统中,各种电子设备的使用越来越广泛,这些设备产生的谐波和电磁干扰对电力系统的稳定性和安全性造成了严重影响。

有源电力滤波技术的应用可以有效地解决这些问题,提高电力系统的质量和可靠性。

有源电力滤波技术的标准是指对该技术在实际应用中的要求和规范的总称。

制定有源电力滤波技术的标准,可以促进该技术的发展和推广,保障电力系统的稳定运行,保护用户设备的安全和可靠性。

同时,标准化还可以促进不同厂家生产的有源电力滤波器件之间的兼容性和互操作性,为用户提供更多的选择。

有源电力滤波技术的标准应包括以下内容:一、技术要求,包括有源电力滤波器件的性能指标、工作原理、控制策略等方面的要求。

例如,有源电力滤波器件应具有良好的谐波抑制效果,能够实现快速响应和准确跟踪电网谐波变化,能够适应不同的电力系统工况等。

二、安全要求,包括有源电力滤波器件在安装、使用和维护过程中的安全要求。

例如,有源电力滤波器件应具有过载保护功能,能够在发生故障时自动切断电力系统,避免对其他设备造成损坏。

三、测试方法,包括有源电力滤波器件性能测试的方法和要求。

例如,应规定有源电力滤波器件在实验室和现场测试时的测试条件、测试装置和测试步骤等。

四、质量控制,包括有源电力滤波器件生产、检测和质量控制的要求。

例如,应规定有源电力滤波器件的生产线和检测设备应具备的技术水平和能力,生产过程中应采取的质量控制措施等。

五、标志和包装,包括有源电力滤波器件的标志和包装要求。

例如,应规定有源电力滤波器件应在外包装上标明产品型号、生产厂家、生产日期等信息,以便用户正确选择和使用。

六、其他,包括有源电力滤波技术标准的修订和管理等内容。

有源电力滤波技术的标准制定应遵循科学、公正、公开、民主的原则,充分考虑用户、厂家、科研单位和监管部门的意见和需求,确保标准的科学性、实用性和可操作性。

APF有源滤波器简介

APF有源滤波器简介

有源电力滤波器(APF)王鹏2120140886 有源电力滤波器(APF:Active power filter)是相对于无源滤波器(LC滤波电路)提出的一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置。

APF 与PF相比,可以实时检测分离电流中的谐波分量、动态地跟踪补偿任意次谐波,而不仅仅是低次谐波的消除。

APF主要应用于有大量非线性负荷连接电网所造成的电网电压和电流畸变的场合。

其主要原理是通过控制半导体器件产生与谐波源电流幅值大小相等、相位相反的电流,从而使总谐波电流为零。

这样不仅可以有效地消除谐波、很好地保留电流中的基波分量,而且对储能元件的容量要求不大,不会产生无源振荡。

按照与电网的连接方式不同,APF可分为串联型、并联型、串并联型和混合型。

其中并联型的应用较为广泛,其被广泛应用于非线性负载电流的无功补偿及谐波抵消等。

而串联型、串并联型APF由于控制电路及保护电路较为复杂,远不如并联型APF应用广泛,但在技术发展上还有很大的可提升空间。

按照储能元件不同,又可分为电流型和电压型。

相比之下,电压型APF因其损耗低效率高而被广泛应用。

目前,APF谐波检测方法主要以基于频域分析的快速傅式变换(FFT)检测法、基于三相瞬时无功功率理论的检测法这两种方法为主。

随着APF技术的不断发展以及其动态跟踪补偿谐波的特点,APF 在分布式电网中得到广泛应用。

如在分布式电网中通过静止无功补偿器(SVC)和APF的综合利用快速有效地消除谐波电流,改善电能质量;通过优化并网逆变器结构,构成有源滤波并网逆变器,从而实现高电能质量的并网供电等。

参考文献:[1]吴非,张延迟,解大,舒晓琼.电力有源滤波器的技术现状[J].华东电力.2006.1.36(7).[2]杨茂,苏文龙.电力有源滤波器(APF)技术的探讨[J].四川电力技术.2006.12.29(6).[3]赵亚俊,黄文新,王力,卜飞飞,庄圣伦.分布式电网用有源滤波型并网逆变器[J].电气传动.2013.43(9).[4]黎金英,艾欣,邓玉辉.微电网的电能质量及改善方法研究[J].电力科学与工程.2015.1.31(1).。

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有源电力滤波器
百科名片
有源电力滤波器
有源滤波器现场应用有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源,其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功.
编辑本段工作原理
有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流,并通过内部DSP计算,提取出负载电流中的谐波成分,然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等,方向相反的谐波电流注入到电网中,达到滤波的目的。
编辑本段产品设计及生产遵循的国内,国际标准
国际标准
EN 50091-3, EN 61000-6-2, EN55011, EN 50178:1997, IEC 62040-3, IEC 50178:1997, AS 62040-3(VFI SS 111), CISPR11
随着技术的不断发展,三电平技术被越来越多的人所重视,同时也将其从中压大功率领域,引入到400V的低压小功率应用之中,各个国际知名功率器件厂家推出了大量适应于400V系统应用的集成二极管箝位三电平功率模块,并有逐渐取代传统两电平变流器的趋势。应用于400V领域的成功的三电平产品如下:
(1)2008年日本安川电机推出了Varispeed G7系列通用矢量变频器,其400V产品采用三菱的三电平功率模块,并在应用中取得了巨大成功。
可以同时滤除2~25次范围内的全部或选定次数的谐波
单相动态补偿,不受系统不平衡的影响
并联安装方式,安装简单、方便,易于扩展,最多可4台并联
设计选型简单,不需要进行详细的电网分析,只需测量谐波电流的大小
体积轻巧,可壁挂安装
标准的通讯接口,方便的接入用户现有的通讯系统
优势
SPA4系列是谐波治理的完美解决方案
编辑本段理论基础
有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振,但是价位相对高!目前的有源滤波器均以低压为主,高压有源滤波器技术已经成熟,但是实际应用安全系数很低,国际普遍做法是以变压器升压,来保证可靠性,国家相关部门也要求以变压器升压的形式和有源滤波器结合,治理高压谐波!
技术分析
电流响应速度与直流母线电压和输出电感大小有关。直流母线电压越高,电流响应越快;输出电感越大,电流响应越慢。我们期望输出纹波电流越小越好,电流响应速度越快越好,这是一对矛盾。从上述分析可以看出,两电平有源电力滤波器解决这个矛盾的办法只能是提高开关频率。现在某些厂家的两电平有源电力滤波器产品的开关频率已经达到20kHz。但是,开关频率的提高带来的是更高的开关损耗以及驱动损耗,有源电力滤波器的单机容量会受到限制,而对于更高电压等级的有源电力滤波器,高压的IGBT根本就不允许那么高的开关频率。然而,三电平有源电力滤波器从原理上就是一个解决上述问题的方案。三电平逆变器可以输出正、负、零三种电压,在计算纹波电流时,只需按直流母线电压的一半计算。由此,在相同开关频率、相同直流母线电压、相同纹波电流要求的前提下,三电平的输出电感为两电平的一半,同时器件的开关损耗和电感上的纹波损耗也会降低。在计算电流响应速度时,起作用的将是全部直流母线电压,而输出电感的减半,将加快电流的响应速度,增强滤波效果,提高单机容量。
编辑本段有源电力滤波器
将二极管箝位三电平技术应用于有源电力滤波器领域,国内外很多文献都有涉及,国内外许多专家学者对此都进行了比较深入的研究,也提出了很多新的算法。但是,三电平有源电力滤波器始终没有从实验室走向市场。究其原因,有可能是技术不够成熟,控制算法过于复杂,应用成本高,也可能是企业界对此不够重视,尚未认识到该技术的优势。德州和能工业自动化有限公司通过对三电平技术的深入研究以及对市场趋势的正确把握,在业界首先推出了三电平有源电力滤波器产品。
技术优势
有源电力滤波器
1.低纹波电流
2.技术分析
3.提高系统耐压
有源电力滤波器的参数和基本应用
1.SPA3系列有源电力滤波器
2.SPA4系列有源电力滤波器
3.主要应用场合
其他
展开
编辑本段概述
有源滤波器现场应用
[1]
三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。
提高系统耐压
通常国内低压电网为400V,但是对于某些行业,其低压电网会比较高,例如石油钻机传动采用的是600V,矿山用电可能是690V或1140V,而某些行业的电压等级可能更加多样,但一般都是500V以上。如何解决这些行业谐波治理需求,是一个问题。通常为了提高电流响应速度、保证补偿效果,处理谐波的有源电力滤波器比处理基波的变频器或并网逆变器需要更高的直流母线电压。通常两电平逆变器的直流母线电压是交流电网电压有效值的2倍。对于380V应用,直流母线电压一般在700V~750V,而对于600V,直流母线电压需要达到1200V。很多企业的做法是加一个变压器,将其他等级的电压变为400V。通过谐波的变压器是经过特殊设计的,价格比较高,体积也比较大,变压的损耗也会比较大。而采用三电平技术,可以用耐压较低的管子组成耐压较高的变流器系统,可以直接连接到电压较高的电网上,同时保证较好滤波效果和单机容量。
(2)2009年德州和能工业自动化有限公司在自主开发的三电平变流器控制技术的基础上,推出了HEINV系列三电平光伏并网逆变器,前端采用对称BOOST进行最大功率点跟踪,逆变器采用二极管箝位三电平拓扑,两者相互配合,采用Semikron的三电平功率模块,各项指标均优于同类两电平产品。
(3)2009年德州和能工业自动化有限公司推出了业界第一个三电平有源电力滤波器HESINE系列产品,并取得了巨大的成功。本文将对此系列产品做一个较为详细的说明。
GB/T18481-2001 《电能质量:暂时过电压和瞬态过电压》
GB/T15576-1995 《低压无功功率静态补偿装置总技术条件》
GB7625.11998 《低压电气电子产品发出的谐波电流限值》
GB4208-93 《外壳防护等级的分类》
编辑本段三电平技术
二极管箝位三电平拓扑由日本学者Nabae. A 等人在1980 年提出,经过近30年的发展,广泛应用于电力电子技术的各个领域。二极管箝位三电平拓扑的优势在于,各个开关管承受的反向电压为直流母线电压的一半,可以用较低电压等级的开关管,组成较高电压等级的变流器。这个技术现在已经广泛的应用于中压大功率交流传动系统中。采用6500V等级的IGBT或IGCT的三电平中压变频器,已经广泛应用于4.2kV电动机传动系统。通常三电平技术一般应用于电压较高、功率较大的系统中,正是由功率器件耐压有限与变流器系统需求电压较高的矛盾现实决定的。但是我们应该看到二极管箝位三电平拓扑本身固有的一些优势。
设计选型简单,不需要进行详细的电网分析,只需测量谐波电流的大小
优势
SPA3是谐波治理的完美解决方案
动态电流补偿消除谐波和提高功率因数
减少谐波在电缆、开关、变压器中的发热
减少谐波引起的停电故障和时间
提高电源利用率减少运营成本
应用范围
SPA3适用于工业负载场合
SPA4系列有源电力滤波器
性能描述
有效消除因零序谐波产生的中性线电流
编辑本段技术优势
(1) 用电压等级较低的开关管构成电压等级较高的变流器,随着功率器件技术的不断发展,市场上已经有6500V的IGBT出售,但是耐压越高的IGBT其开关损耗越高,最高开关频率也变得比较低。3300V以上的IGBT开关频率最高不会超过5kHz,1200V的IGBT的开关损耗远大于600V的IGBT。采用低压IGBT的三电平变流器的开关损耗远低于同样电压等级采用高压IGBT的两电平变流器,同时前者可以达到的开关频率也高于后者。
三电平有源电力滤波器与传统两电平有源电力滤波器相比有以下优势:
低纹波电流
纹波电流和电流响应速度是矛盾的两个指标。作为有源电力滤波器,其基本原理是检测负载谐波,注入反相谐波,以谐波的相互抵消达到滤波的目的。一般的有源电力滤波器是一个电流模式控制的电压源逆变器。输出电流是通过逆变器输出的电压作用在输出电感上产生的。逆变器采用脉冲宽度调制,根据电工的基本原理,纹波电流决定于开关频率、直流母线电压、输出电感的大小,与电流环的控制无关。开关频率越高纹波电流越小、直流母线电压越高,纹波电流越大;输出电感越大,纹波电流越小。而逆变器期望的输出电流是由电流环所控制。有源电力滤波器输出谐波电流,如果按基波50Hz,补偿50次谐波计算,最高谐波频率将达到2.5kHz。有源电力滤波器对电流响应速度有很高的要求。
(2) 能够输出三种电平。二极管箝位三电平变流器能够输出正母线电压、负母线电压以及零电压(简称P、N、O),一般情况下输出电压在P-O、O-N之间跳变,特殊情况下会出现P-N跳变,而两电平变流器只能在P-N之间跳变。也就是说三电平的电压跳变幅度为直流母线电压的一半,而两电平的为直流母线电压。高的电压跳变幅度对并网逆变器或有源电力滤波器带来的是较高的纹波电流,为了抑制纹波电流,需要较大的输出电感和滤波电容,由此带来了较高的纹波电流损耗。同时由于输出滤波电感电容也降低了电流响应速度,或对输出电流的能力产生了一定的限制。对于变频器带来的则是对电机的冲击以及较大的轴电流,严重影响着电机的寿命。另外,较高的电压跳变幅度也会产生严重的电磁干扰,对周边电子设备产生也重危害。而三电平以其固有的优势,在很大程度上解决了上述问题。
动态电流补偿消除谐波和提高功率因数
减少谐波在电缆、开关、变压器中的发热
减少谐波引起的停电故障和时间
提高电源利用率减少运营成本
应用范围
三相四线适用于商业建筑负载场合
主要应用场合
1.变频设备的应用场合 随着技术的进步,变频设备大量应用于各类场合,变频设备会产生大量的谐波,因此,这类场合是有源滤波器主要的目标市场之一。 2.不稳定负荷的应用场合 不稳定负荷不是有源滤波器的主要市场,但它是电力系统一个极其重要的方面,因为不稳定的负荷虽然所占比例不大,但是它们对电力系统产生的影响却远远大于其它负荷所造成的影响,因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的主要市场方向之一。 3.钢铁厂 钢铁厂的电弧炉、轧钢机等是主要的谐波发生设备,且主要是冲击性负荷,对钢铁厂附近的其它负荷有很大影响。同时,谐波问题对钢铁厂无功补偿的影响很大,所以应以无功补偿和谐波治理同时处理作为目标。 4.有色冶金 有色冶金的负荷除电弧炉性质的负荷外,还由于采用直流湿法冶金而产生大量的直流成分。 5.港口机械 港机是大型的提升设备,一般都采用很大的变频器,因此是港口机械主要的谐波发生源,因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的市场方向之一。 6.电气化铁路 电气化铁路一般使用直流电机拖动,因此是一个市政方面的主要谐波源。根据现有上海、北京等地电气化铁路的运行情况,大多数系统都安装了滤波器。预计本产品可以达到电气铁路滤波器国产化的作用。 7.高精度自动化生产线 高精度自动化生产线本身不产生谐波,但是对于电能质量有很高的要求,因此需要在高精度自动化生产线的供电侧安装有源滤波器,以降低谐波对生产线的影响 8.办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所 办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所的谐波情况也非常严重,治理方法宜采用集中治理方法,以节省成本。
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