天津市博寧電氣設(shè)備有限公司
經(jīng)營(yíng)模式:生產(chǎn)加工
地址:天津市津南區(qū)北閘口鎮(zhèn)政祥路
主營(yíng):動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償
業(yè)務(wù)熱線:022-28515901
BN-TSF-博寧電氣設(shè)備
BN-SVG,軋機(jī)無(wú)功補(bǔ)償,BN-APF
有源濾波器技術(shù)需要在哪些方面進(jìn)一步發(fā)展?
補(bǔ)償電力系統(tǒng)的諧波,改善供電質(zhì)量成為電力系統(tǒng)迫切需要解決的問(wèn)題。由于無(wú)源濾波器體積大,重量大,濾波效果與負(fù)載有關(guān),且只能針對(duì)某些高次諧波進(jìn)行補(bǔ)償,功能單一,因此80年代后隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展而出現(xiàn)了有源濾波器。盡管有源濾波器的發(fā)展前景好,但仍存在著幾個(gè)有待解決的問(wèn)題,下文中分條闡述。
1.器件容量的增大和開關(guān)頻率的提高
為實(shí)現(xiàn)電流的快速控制,提高補(bǔ)償效果,開關(guān)頻率是關(guān)鍵,要求有源濾波器器件以高頻率工作。此外,應(yīng)用多重化技術(shù)也能提高有源濾波器器件的等效開關(guān)頻率。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮,應(yīng)使用高容量、大功率的有源濾波器器件,但這與使用高頻率產(chǎn)生矛盾,因?yàn)榇笕萘渴艿筋l率的限制。如何從兩者中找到一個(gè)折衷,獲得較佳效果,是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。
2.降低裝置的價(jià)格并使其多功能化
有源濾波器能消除高次諧波,還能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性,抑制閃變和補(bǔ)償無(wú)功等功能,一機(jī)多用顯然較為經(jīng)濟(jì),也符合當(dāng)今電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。然而有源濾波器造價(jià)較高,因此,如何提高源濾波器裝置的性能價(jià)格比,這是電力電子器件制造技術(shù)面臨的課題。
3.降低損耗,提高系統(tǒng)可靠性
再者,有源濾波器技術(shù)還應(yīng)該在降低損耗,提高系統(tǒng)可靠性這方面進(jìn)一步發(fā)展。采用合理的開關(guān)頻率,選擇適當(dāng)?shù)奈栈芈罚蕴岣哐b置的使用效率,這是有源濾波器技術(shù)目前研發(fā)的重點(diǎn)。同時(shí),采用過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)技術(shù),故障診斷技術(shù)以使系統(tǒng)可靠工作,這是研發(fā)的有源濾波器廠家一直需要專研的問(wèn)題。
由上文敘述概括而言,有源濾波器需要在器件容量的增大和開關(guān)頻率的提高、降低裝置的價(jià)格并使其多功能化,以及降低損耗,提高系統(tǒng)可靠性方面進(jìn)一步提高和發(fā)展。相信我國(guó)電力有源濾波器器件的制造水平終有一天會(huì)媲美歐盟發(fā)達(dá)國(guó)家。
有源濾波的工作原理:有源濾波是一種新型的于電力諧波控制的設(shè)備,它是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的。 它的兩個(gè)主要組件是指令電流計(jì)算電路和補(bǔ)償電流生成電路。 指令電流計(jì)算電路可以實(shí)時(shí)監(jiān)控線路中的電流,同時(shí)將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并通過(guò)高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)進(jìn)行處理,以達(dá)到效果。 從基波中分離諧波的方法。 并以脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)的形式向補(bǔ)償電生電路傳遞驅(qū)動(dòng)脈沖,并同時(shí)驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM電源模塊,以產(chǎn)生相同幅度且與電網(wǎng)相反的諧波電流補(bǔ)償電流 使用補(bǔ)償電流補(bǔ)償或消除諧波電流,終達(dá)到主動(dòng)消除功率諧波的效果。
有源濾波器的內(nèi)部控制原理:
隔離開關(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,有源濾波器首先通過(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有源濾波器通過(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。