Classificatie en principes van APF -apparaten (Active Power Filter)

Op het gebied van energiekwaliteitsbeheer is de APF (Active Power Filter) de kernapparatuur voor het omgaan met harmonische vervuiling. Sommige gebruikers zijn echter net begonnen deze apparatuur te gebruiken en zijn niet bekend met de werking ervan. Daarom zijn de APF -filterfabrikanten hier om de classificatie en principes van APF -filters aan iedereen uit te leggen.

I. Classificatiesysteem van topologische structuren

1. APF wordt geclassificeerd door topologie als parallel type, serietype en hybride type. Het parallelle type kan rechtstreeks de harmonische stroom van de belasting compenseren en is goed voor meer dan 75% in het harmonische mitigatie van het huidige bron.

2. Seriestype elimineert spanningsharmonischen door compensatiespanning te injecteren en is geschikt voor spanningsgevoelige toepassingen.

3. Het hybride type combineert de voordelen van beide, in staat om gelijktijdig spanning en huidige kwaliteitsproblemen aan te pakken. De geavanceerde versie, de Unified Power Quality Controller (UPQC), heeft een hoge mate van integratie, maar de kosten stijgen met 30 - 40%.

II. Analyse van circuitarchitectuurtypen

Vanuit het perspectief van circuitarchitectuur kunnen APF's voornamelijk worden ingedeeld in typen op twee niveaus en multi-niveaus.

De APF op twee niveaus heeft een eenvoudige structuur en lage kosten, maar heeft hoge schakelverliezen en een efficiëntie van 92 - 95%.

2. Multi-level structuren (met drie niveaus of hoger) hebben een kostenstijging van ongeveer 25%, maar ze hebben de voordelen van een laag harmonisch gehalte (THD <3%) en een laag schakelverlies (efficiëntie groter dan of gelijk aan 97%). Modulaire multi -level APF (MMC - APF) is geschikt voor middelgrote en hoogspanningsscenario's. Elke vermogensmodule heeft een spanning van 1 - 2 kv en kan worden gecascadeerd voor hogere spanningen.

Iii. Core Work Principle Analysis

APF werkt op basis van de momentane reactieve stroomtheorie. Het gebruikt een snelle DSP om de harmonische componenten van de laadstroom te detecteren (bemonsteringssnelheid groter dan of gelijk aan 128 punten per cyclus) en regelt de IGBT-omvormer om compenserende stromen te genereren met gelijke amplitudes en tegengestelde fasen. De belangrijkste technologieën omvatten harmonische detectie-algoritmen (zoals IP-IQ, DQ-transformatie), huidige trackingcontrole (voorspellende stroom of hysteresiscontrole) en PWM-modulatiestrategieën. De krachtige APF heeft een responstijd van minder dan of gelijk aan 5ms, en de harmonische filteringssnelheid is 95 - 98%.