Може ли 2-50-та хармоника да се управлява с помощта на APF (филтър за активна мощност)?

На фона на сложното широколентова хармонично замърсяване в съвременните енергийни системи, възможностите за филтриране на APF (филтър за активна мощност) се превърнаха в фокус на вниманието в индустрията. По -нататък ние систематично ще анализираме схемата за филтриране и оптимизация на APF върху хармоници, вариращи от 2 до 50 цикъла от гледна точка на техническите принципи до практическите приложения.

I. Анализ на основните възможности за управление

Стандартният APF може ефективно да управлява 2 до 25 хармонични честоти, като скоростта на компенсация обикновено достига над 90%. За високочестотни хармоници над 25 цикъла, поради ограничаването на честотата на превключване, конвенционалният управление на APF постепенно ще намалее. APF, използващ SIC устройства, може да разшири ефективния диапазон на честотата на управление до 50 цикъла, намалявайки загубата на превключване с повече от 40%.

II. Високочестотна технология за хармоничен контрол

За да се управлява 50 -та хармонична честота (2500Hz), е необходима минимална честота на превключване 12kHz. Препоръчва се да се използва тристепенна топологична структура. Чрез използването на паралелно резонансна технология за потискане, високочестотните хармоници могат да бъдат предотвратени да бъдат усилени по време на процеса на лечение. Дизайнът на цифровия филтър трябва да оптимизира характеристиките на забавяне на групата, за да се избегне фазовото изкривяване във високочестотния диапазон. В практическото инженерство ефективността на 50 -то хармонично лечение обикновено остава в рамките на 75% до 85%.

Iii. Хибридна схема за филтриране

Хибридната система "APF + пасивен филтър" е икономично и ефективно решение. Пасивният филтър обработва 5/7/11 и други характерни подхармоника, докато APF се фокусира върху управлението на високочестотната и междубармониката. Това решение може да запази общия THDV на системата в рамките на 3%, а инвестиционната цена е с 30% по -ниска от тази на чисто активно решение. Ключът е да се оптимизира съвпадението на импеданса и да се предотврати изместването на паралелната резонанс.

IV. Оптимизиране на алгоритмите за контрол

Подобреният алгоритъм за откриване на хармонично трябва да има следните характеристики: Бърза работа на FFT (<1ms), adaptive filtering function, and weighted processing of high-frequency components. It is recommended to adopt the sliding window DFT algorithm, with a frequency resolution of up to 1Hz. For rapidly changing harmonics, the predictive control mode can be enabled to compensate for the delay effect. Special attention should be paid to the sampling accuracy in the high-frequency band; it is recommended to use ADC chips with 16 bits or higher.

V. Типични сценарии за кандидатстване

Когато се появи хармониците на мощността на сървъра за управление на центъра за данни, скоростта на компенсация за високочестотните компоненти 23/25 е по-голяма от 80%. За фотоволтаични електроцентрали, занимаващи се с хармоника на превключване на инвертора (~ 35 пъти), трябва да бъдат конфигурирани специални изходни филтри. Медицинското оборудване за изображения изисква потискане на ултра-високата честотна намеса над 45 пъти и трябва да се избере специализирани APF с честота на превключване, по-голяма или равна на 20 kHz.

Vi. Предложения за избор на оборудване

За управлението на широколентовите хармоници трябва да бъдат изпълнени следните критерии: честотата на превключване трябва да бъде по -голяма или равна на 16kHz, границата на температурата на съединението на IGBT модула трябва да бъде> 30%, а честотата на прекъсване на изходния филтър трябва да бъде по -голяма или равна на 5kHz. Обърнете внимание на показателите в диапазона с висока честота, като скоростта на затихване 40-50-та хармоника трябва да бъде> 15 dB. Системата трябва да има функция за анализ на спектъра и да може автоматично да идентифицира благоприятните хармонични честотни ленти.

Лечението на Harmonics на APF варира от 2 до 50 показва характеристиките на "нискочестотна ефективност и постепенно подобрение при високи честоти". За прецизни приложения с THD изискване по-малко от 5%се препоръчва многоетапен филтриращ разтвор. По време на работа текущите сензори трябва да се калибрират редовно. Ако отклонението при високочестотно лечение надвишава 10%, е необходимо коригиране на параметрите.