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有源滤波的功能原理与内部控制原理

[2019/03/05]

有源电力滤波器具备前所未有的滤波能力,能同时滤除2-50次谐波,滤波能力可高达97%以上,对阶跃变化的谐波完全补偿时间小于10ms。APF可多台同时并联运行,完全适用于工业、民用领域各种情况,是非线性负载谐波治理的最佳解决方案。
一、有源滤波器的功能原理:
APF通过外部电流互感器实时采集电流信号,通过内部检测电路分离出其中的谐波部分,通过IGBT功率变换器产生与系统中的谐波大小相等相位相反的补偿电流,实现滤除谐波的功能。并且输出补偿电流是根据系统的谐波量动态准确变化,因此不会出现过补偿的问题。另外,APF内部有过载保护功能,当系统的谐波量大于滤波器容量时,装置可以自动限制在100%额定容量输出,不会发生过载。
二、有源滤波器的内部控制原理:
隔离开关合闸后,为防止上电后电网对直流母线电容器的瞬间冲击,有源滤波器首先通过软起电阻对直流母线的电容器充电,这个过程会持续几十秒。当母线电压Udc达到预定值后,主接触器闭合。直流电容作为储能器件,通过IGBT逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。
APF有源滤波器通过外部CT实时采集电流信号送至信号调理电路,然后再送至FPGA控制器。控制器将基波成分分离,提取出所有的谐波,将采集到的谐波成分和APF已发出的补偿电流比较得到差值作为实时补偿信号输出到驱动电路,触发IGBT变换器将补偿谐波电流注入到电网中,实现滤除谐波的功能。
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