有源濾波器的功能原理與內部控制原理

發布時間:2019,01,02

    有源電力濾波器具備前所未有的濾波能力,能同時濾除2-50次諧波,濾波能力可高達97%以上,對階躍變化的諧波完全補償時間小于10ms。APF可多臺同時并聯運行,完全適用于工業、民用領域各種情況,是非線性負載諧波治理的最佳解決方案。


一、有源濾波器的功能原理:

    APF通過外部電流互感器實時采集電流信號,通過內部檢測電路分離出其中的諧波部分,通過IGBT功率變換器產生與系統中的諧波大小相等相位相反的補償電流,實現濾除諧波的功能。并且輸出補償電流是根據系統的諧波量動態準確變化,因此不會出現過補償的問題。另外,APF內部有過載保護功能,當系統的諧波量大于濾波器容量時,裝置可以自動限制在100%額定容量輸出,不會發生過載。

有源濾波器的功能原理圖


二、有源濾波器的內部控制原理:

有源濾波器的內部控制原理圖

APF內部控制原理圖

    如上圖所示,隔離開關合閘后,為防止上電后電網對直流母線電容器的瞬間沖擊,有源濾波器首先通過軟起電阻對直流母線的電容器充電,這個過程會持續幾十秒。當母線電壓Udc達到預定值后,主接觸器閉合。直流電容作為儲能器件,通過IGBT逆變器和內部電抗器向外輸出補償電流提供能量。

    APF有源濾波器通過外部CT實時采集電流信號送至信號調理電路,然后再送至FPGA控制器??刂破鲗⒒ǔ煞址蛛x,提取出所有的諧波,將采集到的諧波成分和APF已發出的補償電流比較得到差值作為實時補償信號輸出到驅動電路,觸發IGBT變換器將補償諧波電流注入到電網中,實現濾除諧波的功能。