Bộ lọc năng lượng hoạt động là gì

Bộ lọc công suất hoạt động (APF) là một loại thiết bị điện tử công suất mới được sử dụng để triệt tiêu sóng hài và bù công suất phản kháng một cách linh hoạt, có thể bù cho các sóng hài và thay đổi công suất phản kháng về cường độ và tần số.

Lý do tại sao bộ lọc hoạt động được gọi là hoạt động, như tên cho thấy, thiết bị cần cung cấp nguồn điện (để bù cho các sóng hài của mạch chính) và ứng dụng của nó có thể khắc phục những thiếu sót của sóng hài truyền thống

các phương pháp triệt tiêu và bù công suất phản kháng như bộ lọc LC (phương pháp truyền thống chỉ có thể sửa được), thực hiện bù theo dõi động và có thể bù cả sóng hài và công suất phản kháng.

Lý thuyết về công suất phản kháng tức thời của mạch ba pha là lý thuyết cơ bản chính của sự phát triển APF; APF có hai loại: loại song song và loại nối tiếp, loại trước được sử dụng nhiều hơn; bộ lọc tích cực song song chủ yếu để điều khiển dòng điện

sóng hài và bộ lọc hoạt động nối tiếp chủ yếu là để kiểm soát các vấn đề do sóng hài điện áp gây ra. So với các bộ lọc thụ động, bộ lọc chủ động có tác dụng xử lý tốt và chủ yếu có thể lọc nhiều sóng hài trở lên cùng lúc, điều này sẽ không gây ra cộng hưởng nhưng giá thành tương đối cao.

Nguyên tắc cơ bản của bộ lọc công suất hoạt động

Bộ lọc công suất hoạt động là một loại thiết bị đặc biệt mới để điều khiển sóng hài công suất được chế tạo bằng công nghệ điện tử công suất hiện đại và công nghệ xử lý tín hiệu số dựa trên các thiết bị DSP tốc độ cao. Nó bao gồm hai phần chính:
mạch hoạt động dòng lệnh và mạch tạo dòng bù. Mạch vận hành dòng lệnh theo dõi dòng điện trong đường dây theo thời gian thực, chuyển đổi tín hiệu dòng tương tự thành tín hiệu số, gửi đến
bộ xử lý tín hiệu số tốc độ cao (DSP) để xử lý tín hiệu, tách sóng hài khỏi tín hiệu cơ bản và gửi xung điều khiển đến mạch tạo dòng bù dưới dạng tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM), điều khiển mô-đun nguồn IGBT hoặc IPM, tạo ra dòng bù bằng biên độ của dòng điện hài của lưới điện và ngược cực tính, và đưa nó vào lưới điện, bù hoặc hủy dòng điện hài, và

tích cực loại bỏ các sóng hài công suất.

Bộ lọc năng lượng hoạt động hoạt động như thế nào

Bộ lọc hoạt động là sử dụng máy biến dòng để thu dòng điện trên đường dây DC, sau khi lấy mẫu, tín hiệu dòng điện thu được được xử lý bằng thuật toán tách sóng hài để thu được tín hiệu tham chiếu hài, làm tín hiệu điều chế, so sánh với sóng tam giác, Để thu được tín hiệu chuyển mạch, hãy sử dụng tín hiệu chuyển mạch để điều khiển cầu một pha, theo nguyên lý công nghệ, tín hiệu chuyển mạch của nhánh cầu trên và cầu dưới bị đảo ngược và dòng điện hài bằng kích thước Có thể thu được tín hiệu hài trên đường dây và hướng ngược lại, và dòng điện hài trên đường dây bị triệt tiêu. Đây là phần điều khiển tiếp liệu. Thành phần hài của dòng điện phía sau điểm truy cập của bộ lọc hoạt động sau đó được đưa trở lại làm đầu vào của bộ điều chỉnh để điều chỉnh lỗi của bộ điều khiển tiếp liệu tiếp theo:

Các mối nguy hiểm chính của sóng hài:
1. Tăng phụ tải của các công trình điện, giảm hệ số công suất của hệ thống, giảm công suất và hiệu suất hiệu dụng của nguồn điện, truyền tải và thiết bị điện, gây lãng phí thiết bị, lãng phí đường dây và tổn thất điện năng;
2. Gây ra hiện tượng cộng hưởng, khuếch đại dòng hài của tụ bù công suất phản kháng, dẫn đến hư hỏng dàn tụ do quá dòng hoặc quá điện áp;
3. Động cơ rung do mômen quay, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và tuổi thọ của động cơ;
4. Do dòng điện xoáy và hiệu ứng bề mặt, động cơ, máy biến áp, đường dây truyền tải, v.v. sẽ gây ra tổn thất điện năng và quá nhiệt bổ sung, lãng phí năng lượng điện và đẩy nhanh quá trình lão hóa cách điện;
5. Điện áp hài làm tăng cường độ điện trường của môi trường cách điện ở dạng tỷ lệ thuận với điện áp đỉnh của nó và làm giảm tuổi thọ của thiết bị;
6. Dòng điện hài thứ tự 0 (nhiều lần 3) sẽ làm cho đường trung tâm của hệ thống ba pha bốn dây bị quá tải và tạo ra dòng điện tuần hoàn trong cuộn dây máy biến áp của kết nối tam giác, do đó dòng
điện cuộn dây vượt quá giá trị định mức, thậm chí có thể gây ra tai nạn trong trường hợp nghiêm trọng. 7. Sóng hài sẽ thay đổi đặc tính hoạt động của rơle bảo vệ, gây ra sự cố cho các thiết bị bảo vệ rơle và khiến hoạt động của các thiết bị tự động như bảo vệ rơle bị rối loạn;
8. Sự thay đổi hài hòa làm thay đổi tốc độ thay đổi và giá trị cực đại của điện áp hoặc dòng điện, làm chậm quá trình dập tắt hồ quang và ảnh hưởng đến khả năng cắt của bộ ngắt mạch;
9. Làm cho dụng cụ đo, đặc biệt là đồng hồ đo năng lượng điện cảm ứng tạo ra sai số đo;
10. Can thiệp vào các thiết bị điện tử công suất, thiết bị điều khiển công nghiệp và thiết bị liên lạc gần đó và ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị.