有源滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种用于动态***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。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路。之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC无源滤波器等传统的谐波***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。
有源滤波器的内部控制原理:
隔离开关合闸后,为防止上电后电网对直流母线电容器的瞬间冲击,有源滤波器首先通过软起电阻对直流母线的电容器充电,这个过程会持续几十秒。阻抗影响无源滤波器受系统阻抗影响严重,存在谐波放大和共振的***。当母线电压Udc达到预定值后,主接触器闭合。直流电容作为储能器件,通过IGBT逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。
APF有源滤波器通过外部CT实时采集电流信号送至信号调理电路,然后再送至FPGA控制器。有源滤波器无损坏之***,谐波量大于补偿能力时,仅发生补偿效果不足而已。控制器将基波成分分离,提取出所有的谐波,将采集到的谐波成分和APF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。
现在有源电力滤波器在各个行业中被使用,下面就跟着小编一起来看看都哪些行业吧!
1.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有源电力滤波器。预计本产品可以达到电气铁路滤波器国产化的作用。
2.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
3.不稳定负荷的应用场合,不稳定负荷不是有源电力滤波器的主要市场,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。基本单节式滤波器由一个串联臂及一个并联臂所组成,串联臂为电感器,并联臂为电容器。
4.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。
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