與傳統(tǒng)的無源濾波器相比,有源濾波器在響應(yīng)時(shí)間、濾波效果、整體可靠性、功率密度和使用壽命等方面都比無源濾波器要好。
有源電力濾波器(APF)具有補(bǔ)償各種諧波、抑制閃變、補(bǔ)償無功、自動(dòng)跟蹤和補(bǔ)償變化的諧波等技術(shù)優(yōu)勢。它主要用于電力系統(tǒng)電壓和電流由于負(fù)載端使用大量非線性負(fù)載而嚴(yán)重畸變的情況。有源電力濾波技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電網(wǎng)諧波,是解決諧波污染、提高電能質(zhì)量有效、有潛力的途徑。
有源電力濾波器的類型根據(jù)逆變電路儲(chǔ)能元件的不同,APF可分為電壓型APF(儲(chǔ)能元件為電容)和電流型APF(儲(chǔ)能元件為電感)。目前國內(nèi)大部分有源電力濾波器采用電壓源逆變器結(jié)構(gòu)。它對(duì)開關(guān)頻率有嚴(yán)格的限制,損耗高,需要一個(gè)大容量的并聯(lián)電容作為線電壓支撐電容,所以不常用。根據(jù)與電網(wǎng)的聯(lián)系,可分為并聯(lián)、串聯(lián)、串并聯(lián)和混合有源電力濾波器。并聯(lián)有源濾波器作為電流源,向系統(tǒng)注入補(bǔ)償電流,實(shí)現(xiàn)諧波電流抵消、無功功率補(bǔ)償、平衡三相電流不平衡抑制等。
與并聯(lián)有源濾波器相比,串聯(lián)有源濾波器損耗更大,保護(hù)電路更復(fù)雜,因此在行業(yè)中不常用;串并聯(lián)有源濾波器結(jié)合了串聯(lián)和并聯(lián)有源濾波器的優(yōu)點(diǎn),可以解決電力系統(tǒng)中的大部分電能質(zhì)量問題,因此也被稱為通用有源濾波器或統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器,但由于成本問題,在行業(yè)中并不常用;混合有源濾波器在串聯(lián)有源濾波器的基礎(chǔ)上,利用一些大容量無源L-C濾波網(wǎng)絡(luò)來消除低次諧波和補(bǔ)償無功功率。
諧波控制原理該設(shè)備檢測電網(wǎng)電流中的全部諧波電流,并發(fā)出大小相同方向相反的電流將其抵消,從而達(dá)到濾除諧波的目的。采樣分解部分對(duì)系統(tǒng)電流進(jìn)行采樣,分析系統(tǒng)中的諧波和無功功率;調(diào)節(jié)監(jiān)控部分接收采樣分解模塊的計(jì)算結(jié)果,產(chǎn)生設(shè)備動(dòng)作的控制信號(hào),監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部的工作參數(shù),并將監(jiān)控結(jié)果反饋給控制信號(hào),形成閉環(huán)控制系統(tǒng),控制設(shè)備運(yùn)行;驅(qū)動(dòng)部分接收調(diào)節(jié)監(jiān)控部分發(fā)送的控制信號(hào),將其轉(zhuǎn)換成控制功率器件動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)信號(hào),驅(qū)動(dòng)主電路工作,將與系統(tǒng)諧波電流大小相同、方向相反的處理電流注入待處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無功功率的功能。