天津市博寧電氣設(shè)備有限公司
經(jīng)營模式:生產(chǎn)加工
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主營:動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償
業(yè)務(wù)熱線:022-28515901
博寧電氣(多圖)-BN-TSF
BN-SVG,軋機(jī)無功補(bǔ)償,BN-APF
有源濾波器的補(bǔ)償電流控制方法有哪些
為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,控制諧波危害,市面上出現(xiàn)了無源濾波器和有源濾波器產(chǎn)品。有源濾波器因?yàn)榭梢越鉀Q無源濾波器易受電網(wǎng)阻抗和運(yùn)行狀態(tài)影響與系統(tǒng)發(fā)生諧振的問題,因此有源濾波器的發(fā)展前景好。下文分條闡述有發(fā)展前景的有源濾波器的補(bǔ)償電流控制方法。
1.無差拍控制與差拍控制法
無差拍控制是一種在電流滯環(huán)比較控制技術(shù)上發(fā)展起來的全數(shù)字化控制技術(shù)。這種有源濾波器補(bǔ)償電流控制方法利用前一時(shí)刻補(bǔ)償電流的參考值和實(shí)際值,計(jì)算出下一時(shí)刻的電流參考值及各種開關(guān)狀態(tài)下的逆變器電流輸出值,然后選擇某種開關(guān)模式作為下一時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài),從而達(dá)到電流誤差等于零的目標(biāo)。利用該方法控制有源濾波器的補(bǔ)償電流,具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快且易于計(jì)算機(jī)執(zhí)行的優(yōu)點(diǎn)。
2.單周控制法
又稱積分復(fù)位控制法,具有調(diào)制和控制的雙重性。其基本思想是控制有源濾波器開關(guān)占空比,在每個(gè)周期內(nèi)強(qiáng)迫開關(guān)變量平均值與控制參考量相等或成比例。單周控制能在一個(gè)周期內(nèi)自動(dòng)消除穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)誤差,前一周期的誤差不會(huì)帶到下一周期。這種控制有源濾波器的補(bǔ)償電流的方法具有反應(yīng)快、開關(guān)頻率恒定、魯棒性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)、控制電路簡單等優(yōu)點(diǎn)。
3.模糊控制法
模糊控制法在有源濾波器中主要用于優(yōu)化占空比和電壓外環(huán)的跟蹤控制(即直流側(cè)電壓控制)。將模糊控制應(yīng)用于開關(guān)占空比的優(yōu)化和控制,能從開關(guān)本身的特性出發(fā)解決電流跟蹤問題,提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,也可以在其他的控制方法中引入模糊的概念以改善其他控制方法的不足。
綜上來說,有源濾波器的補(bǔ)償電流控制方法包括無差拍控制與差拍控制法、單周控制法、模糊控制法。此外,可信賴的有源濾波器廠家也會(huì)引入空間矢量調(diào)制方法,采用不連續(xù)開關(guān)方式調(diào)制時(shí),開關(guān)器件的損耗降低,調(diào)制方法便于數(shù)字實(shí)現(xiàn)。
有源濾波器歷史來源:
有源濾波器通過檢測補(bǔ)償對象的電壓和電流,得出與負(fù)載電流中的諧波電流大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流,從而使電網(wǎng)的電壓、電流恢復(fù)為正弦波形。早在20世紀(jì)70年代日本學(xué)者就提出了用磁補(bǔ)償消諧方法。但是由于受到功率半導(dǎo)體器件水平的限制,有源電力濾波器還未能進(jìn)入實(shí)用化階段。隨著快速、大功率電力電子開關(guān)器件的研制成功,基于瞬時(shí)無功理論的瞬時(shí)空間矢量法的提出,以及微機(jī)控制技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的不斷發(fā)展,有源濾波技術(shù)得到了極大的發(fā)展,在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。
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)對直流母線電容器的瞬間沖擊,有源濾波器首先通過軟起電阻對直流母線的電容器充電,這個(gè)過程會(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有源濾波器通過外部CT實(shí)時(shí)采集電流信號送至信號調(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。