有源滤波器的补偿电流控制方法有哪些
为了保证电力系统的正常运行,控制谐波危害,市面上出现了无源滤波器和有源滤波器产品。有源滤波器因为可以解决无源滤波器易受电网阻抗和运行状态影响与系统发生谐振的问题,因此有源滤波器的发展前景好。下文分条阐述有发展前景的有源滤波器的补偿电流控制方法。
1.无差拍控制与差拍控制法
无差拍控制是一种在电流滞环比较控制技术上发展起来的全数字化控制技术。这种有源滤波器补偿电流控制方法利用前一时刻补偿电流的参考值和实际值,计算出下一时刻的电流参考值及各种开关状态下的逆变器电流输出值,然后选择某种开关模式作为下一时刻的开关状态,从而达到电流误差等于零的目标。利用该方法控制有源滤波器的补偿电流,具有动态响应快且易于计算机执行的优点。
2.单周控制法
又称积分复位控制法,具有调制和控制的双重性。其基本思想是控制有源滤波器开关占空比,在每个周期内强迫开关变量平均值与控制参考量相等或成比例。单周控制能在一个周期内自动消除稳态、暂态误差,前一周期的误差不会带到下一周期。这种控制有源滤波器的补偿电流的方法具有反应快、开关频率恒定、鲁棒性强、易于实现、控制电路简单等优点。
3.模糊控制法
模糊控制法在有源滤波器中主要用于优化占空比和电压外环的跟踪控制(即直流侧电压控制)。将模糊控制应用于开关占空比的优化和控制,能从开关本身的特性出发解决电流跟踪问题,提高系统的动态性能,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。
综上来说,有源滤波器的补偿电流控制方法包括无差拍控制与差拍控制法、单周控制法、模糊控制法。此外,可信赖的有源滤波器厂家也会引入空间矢量调制方法,采用不连续开关方式调制时,开关器件的损耗降低,调制方法便于数字实现。
有源滤波器的谐波检测方法有哪些
近年来,各种基于电力电子技术的非线性装置在电力系统中的应用日益广泛,使得谐波危害日益严重。就当前的工业现实而言,***谐波的基本手段是装设各类滤波补偿装置。有源滤波器可以自动跟踪补偿变化的谐波,具有高度可控性,因而有源滤波器的发展前景好。下文分条阐述有源滤波器的谐波检测方法。
1.基于矢量空间变换的检测法
这类方法的基本思想是:通过变换得到功率,然后将功率中与所要检测的信号相对应的恒定分量滤除出来,再经反变换还原出所要检测的信号,因此,也可将此类方法称为功率法。该种有源滤波器的谐波检测方法适用于电网电压对称且无畸变情况下的谐波电流检测,在电网电压不对称时也同样有效。
2.有功分离法
第二种有源滤波器的谐波检测方法为有功分离法,该方法将被检测量分解为理想传输量(即从公共供电点上看去,负荷是三相对称且纯阻性的,该负荷只消耗有功能量)和另一分量之和,简单明了、易于实现。但该方法需要平均有功功率理论为基础,至少存在一个工频周期的。
3.自适应检测法
作为目前较为常用的有源滤波器的谐波检测方法,自适应检测法是一种将自适应干扰对消信号处理技术用于谐波检测的方法。其自适应检测单元可以采用模拟电路或者人工***网络来实现,使用这种方法的关键在于自适应系数的选择与调整。但是,使用该方法的有源滤波器需要什么条件?那就是需要大量的数据。
综上可知,有源滤波器的谐波检测方法主要有基于矢量空间变换的检测法、有功分离法,以及自适应检测法。此外,针对有源滤波器三相不平衡系统提出了同步测定法,可分为等功率法、等电流法和等电阻法,即把补偿分量分配到三相中去,分别使补偿后的每相功率、每相电流或每相电阻相等。
有源电力滤波器的主要特点
1、具备过流、过压、欠压、温度过高、测量电路故障、雷击等多种保护功能,以确保装置和电力系统安全运行,并可在负荷较轻时自动退出运行,充分考虑运行的经济性。
2、具备友好的人机接口,使得操作简便,易于使用和维护。
3、模块化、体积小、灵活扩容,安装时无需吊机、叉车等大型设备,省时、省力。
4、用户可清晰了解如补偿前后系统波形图、频谱图、电流有效值大小、THDi、THDu、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等系统的电能质量改善情况。
5、任意容量组合并机,单柜容量可达500A,满足不同容量需求。任意模块出现问题,其余模块都能够正常运行。
有源滤波装置的应用领域有哪些?
有源滤波装置的应用领域有哪些?
近年来,有源滤波器在各行各业的应用越来越普及,目标市场越来越广泛。随着国内外电力电子技术的发展,大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备在各个领域中应用,电网中的谐波污染状况也非常严峻。我国在有源滤波装置方面的需求在近些年将有较大的增长。那么,有源滤波装置的应用领域有哪些?
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。依据现有电气化铁路的相关运转状态,大多数系统为处理谐波来装置有源滤波装置。选料讲究的有源滤波装置可以达到电气铁路有源滤波器国产化的作用。
2.不稳定负荷的应用场合
不稳定负荷不是有源滤波装置的普遍市场,但它是电力系统一个比较重要的方面,由于不稳定的负荷虽然所占比例不大,但是它们对电力系统的影响却远远大于其它负荷,因而关于该类使用场所也应作为有源滤波器的主要市场方向之一,稳定负荷,提高电力系统的平安牢靠性。
3、钢铁厂
钢铁厂的电弧炉、轧钢机等是主要的谐波发作设备,且主要是冲击性负荷,对钢铁厂左近的其它负荷有很大影响,所以也需求运用选材精良的有源滤波装置。同时,谐波问题对钢铁厂无功补偿的影响很大,所以应以无功补偿调和波管理同时处置作为目的。
由于在低压配电网中这些谐波污染问题显得尤为突出,严重影响到各种类大型厂矿的正常生产,如钢铁、煤矿、化工、纺织等企业,以及电气企业和大规模微电子集成电路企业,造成产品报废,生产线停产,生产设备的寿命骤减甚至损坏,所以使用有源滤波装置很有必要。
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