طبقه بندی و اصول دستگاه های APF (فیلتر برق فعال)

در زمینه مدیریت کیفیت برق ، APF (فیلتر قدرت فعال) تجهیزات اصلی برای مقابله با آلودگی هارمونیک است. با این حال ، برخی از کاربران به تازگی شروع به استفاده از این تجهیزات کرده اند و با عملکرد آن آشنا نیستند. بنابراین ، امروزه تولید کنندگان فیلتر APF برای توضیح طبقه بندی و اصول فیلترهای APF برای همه در اینجا هستند.

I. سیستم طبقه بندی ساختارهای توپولوژیکی

1. APF توسط توپولوژی به عنوان نوع موازی ، نوع سری و نوع ترکیبی طبقه بندی می شود. نوع موازی می تواند به طور مستقیم جریان هارمونیک بار را جبران کند و بیش از 75 ٪ در کاهش هارمونیک نوع منبع فعلی را تشکیل می دهد.

2. نوع سری هارمونیک ولتاژ را با تزریق ولتاژ جبران خسارت از بین می برد و برای برنامه های حساس به ولتاژ مناسب است.

3. نوع ترکیبی مزایای هر دو را با هم ترکیب می کند ، قادر به پرداخت همزمان ولتاژ و مسائل کیفیت فعلی است. نسخه پیشرفته آن ، کنترل کننده کیفیت یکپارچه (UPQC) ، دارای درجه ادغام بالایی است اما هزینه آن توسط30 - 40} ٪ افزایش می یابد.

ii. تجزیه و تحلیل انواع معماری مدار

از منظر معماری مدار ، APF ها می توانند به طور عمده به انواع دو سطح و چند سطح طبقه بندی شوند.

APF دو سطح دارای یک ساختار ساده و هزینه کم است ، اما ضرر سوئیچینگ بالایی دارد و راندمان92 - 95 ٪.

2. ساختارهای چند سطحی (با سه سطح یا بالاتر) افزایش هزینه تقریبی 25 ٪ دارند ، اما آنها مزایای محتوای هارمونیک کم (3 ٪ THD) و از دست دادن سوئیچینگ کم (راندمان بیشتر از یا مساوی با 97 ٪) دارند. APF چند سطح مدولار (MMC - APF) برای سناریوهای ولتاژ متوسط ​​و بالا مناسب است. هر ماژول برق دارای ولتاژ1 - 2 kV است و می تواند برای ولتاژهای بالاتر آبشار شود.

iii تجزیه و تحلیل اصلی کار اصلی

APF بر اساس تئوری قدرت واکنشی آنی عمل می کند. از DSP با سرعت بالا برای تشخیص اجزای هارمونیک جریان بار (میزان نمونه برداری بیشتر از یا برابر با 128 امتیاز در هر چرخه) استفاده می کند و اینورتر IGBT را کنترل می کند تا جریانهای جبران کننده ای با دامنه مساوی و مراحل مخالف ایجاد کند. فن آوری های کلیدی شامل الگوریتم های تشخیص هارمونیک (مانند IP-IQ ، تبدیل DQ) ، کنترل ردیابی فعلی (کنترل پیش بینی جریان یا هیسترزیس) و استراتژی های مدولاسیون PWM است. APF با کارایی بالا دارای زمان پاسخ کمتر از یا مساوی 5ms است و نرخ فیلتر هارمونیک95 - 98 ٪ است.