有源濾波器的功能原理與內(nèi)部控制原理

發(fā)布時(shí)間:2019,01,02

    有源電力濾波器具備前所未有的濾波能力,能同時(shí)濾除2-50次諧波,濾波能力可高達(dá)97%以上,對(duì)階躍變化的諧波完全補(bǔ)償時(shí)間小于10ms。APF可多臺(tái)同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行,完全適用于工業(yè)、民用領(lǐng)域各種情況,是非線性負(fù)載諧波治理的最佳解決方案。


一、有源濾波器的功能原理:

    APF通過(guò)外部電流互感器實(shí)時(shí)采集電流信號(hào),通過(guò)內(nèi)部檢測(cè)電路分離出其中的諧波部分,通過(guò)IGBT功率變換器產(chǎn)生與系統(tǒng)中的諧波大小相等相位相反的補(bǔ)償電流,實(shí)現(xiàn)濾除諧波的功能。并且輸出補(bǔ)償電流是根據(jù)系統(tǒng)的諧波量動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確變化,因此不會(huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。另外,APF內(nèi)部有過(guò)載保護(hù)功能,當(dāng)系統(tǒng)的諧波量大于濾波器容量時(shí),裝置可以自動(dòng)限制在100%額定容量輸出,不會(huì)發(fā)生過(guò)載。

有源濾波器的功能原理圖


二、有源濾波器的內(nèi)部控制原理:

有源濾波器的內(nèi)部控制原理圖

APF內(nèi)部控制原理圖

    如上圖所示,隔離開(kāi)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。控制器將基波成分分離,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。