Klasifikacija i principi APF (Active Filter za napajanje) uređaja

U oblasti upravljanja kvalitetom električne energije, APF (aktivni filter za napajanje) je osnovna oprema za suočavanje sa harmoničnim zagađenjem. Međutim, neki su korisnici tek počeli koristiti ovu opremu i nisu upoznati sa svojim radom. Stoga su danas APF filtrirani proizvođači ovdje da objasne klasifikaciju i principe APF filtera za sve.

I. Klasifikacijski sistem topoloških konstrukcija

1. APF je klasificiran po topologiji kao paralelni tip, tip serije i hibridni tip. Paralelni tip može izravno nadoknaditi harmoničnu struju tereta, a čini se za preko 75% u harmonigivnoj ublažavanju tekućeg izvora.

2. Vrsta serije eliminira harmoniku napona ubrizgavanjem kompenzacijskih napona i pogodan je za primjenu osjetljive na naponu.

3. Hibridni tip kombinira prednosti i obje, sposobne istovremeno rješavati probleme napona i trenutne kvalitete. Njegova napredna verzija, jedinstveni regulator kvaliteta energije (UPQC), ima visok stupanj integracije, ali troškovi se povećavaju za 30 - 40%.

II. Analiza tipova arhitekture krugova

Iz perspektive arhitekture krugova, APF-ovi se mogu uglavnom klasificirati u vrste na dvije razine i više nivoa.

Dvoslojni APF ima jednostavnu strukturu i nisku cijenu, ali ima velike gubitke prebacivanja i efikasnost od 92 - 95%.

2. Strukture na više nivoa (sa tri nivoa ili veće) imaju povećanje troškova od približno 25%, ali imaju prednosti niskog harmoničnog sadržaja (THD <3%) i niskim prekidačem (efikasnost veća od ili jednaka 97%). Modularni APF na više nivoa (MMC - APF) pogodan je za srednje i visokonaponske scenarije. Svaki modul napajanja ima napon od 1 - 2 kV i može se kaskatirati za veće napone.

III. Analiza osnovnih radova

APF posluje na osnovu trenutne teorije reaktivne snage. Koristi DSP velike brzine za otkrivanje harmoničnih komponenti struje opterećenja (brzina uzorkovanja veća od ili jednaka 128 bodova po ciklusu) i kontrolira IGBT pretvarač za generiranje kompenzacijskih struja s jednakim amplitudima i suprotnim fazama. Ključne tehnologije uključuju harmonične algoritme za otkrivanje (poput IP-IQ-a, DQ transformacije), trenutne kontrole praćenja (prediktivna struja ili histereza) i strategije PWM modulacije. APF visokih performansi ima vrijeme odziva manje ili jednako 5ms, a harmonična stopa filtriranja je 95 - 98%.