Kan den 2-50. harmoniske styres ved hjælp af et APF (aktivt effektfilter)?

I lyset af det komplekse brede båndharmoniske forurening i moderne kraftsystemer er APF's filtreringsfilter (aktivt kraftfilter) blevet fokus for opmærksomheden i branchen. I det følgende vil vi systematisk analysere filtreringseffekten og optimeringsskemaet for APF på harmoniske, der spænder fra 2 til 50 cyklusser fra perspektivet af tekniske principper til praktiske anvendelser.

I. Analyse af grundlæggende styringsfunktioner

Standard APF kan effektivt håndtere 2 til 25 harmoniske frekvenser, hvor kompensationsgraden generelt når over 90%. For højfrekvente harmonik over 25 cyklusser på grund af begrænsningen af ​​skiftfrekvensen vil den konventionelle APFs styringseffekt gradvist falde. APF ved hjælp af SIC -enheder kan udvide det effektive styringsfrekvensområde til 50 cyklusser, hvilket reducerer switchtab med mere end 40%.

Ii. Højfrekvent harmonisk kontrolteknologi

For at håndtere 50. harmonisk frekvens (2500Hz) kræves en minimumsskiftfrekvens på 12 kHz. Det anbefales at bruge en tre-niveau topologi-struktur. Ved at anvende parallel resonansundertrykkelsesteknologi kan den højfrekvente harmonik forhindres i at blive forstærket under behandlingsprocessen. Designet af det digitale filter skal optimere gruppeforsinkelsesegenskaberne for at undgå faseforvrængning i højfrekvensområdet. I praktisk teknik forbliver effektiviteten af ​​50. harmonisk behandling normalt inden for området 75% til 85%.

III. Hybridfiltreringsskema

"APF + passivt filter" hybrid -system er en økonomisk og effektiv løsning. Det passive filter håndterer 5/7/11 og andre karakteristiske sub-Harmonics, mens APF fokuserer på at styre højfrekvent og inter-harmonik. Denne løsning kan holde systemets samlede THDV inden for 3%, og investeringsomkostningerne er 30% lavere end for en ren aktiv løsning. Nøglen er at optimere impedans matchning og forhindre, at det parallelle resonanspunkt skifter.

Iv. Optimering af kontrolalgoritmer

Den forbedrede harmoniske detektionsalgoritme skal have følgende funktioner: Hurtig FFT -drift (<1ms), adaptive filtering function, and weighted processing of high-frequency components. It is recommended to adopt the sliding window DFT algorithm, with a frequency resolution of up to 1Hz. For rapidly changing harmonics, the predictive control mode can be enabled to compensate for the delay effect. Special attention should be paid to the sampling accuracy in the high-frequency band; it is recommended to use ADC chips with 16 bits or higher.

V. Typiske applikationsscenarier

Når effektharmonikken på datacentrets styringsserver forekommer, er kompensationsgraden for de 23/25 højfrekvente komponenter større end 80%. For fotovoltaiske kraftværker, der beskæftiger sig med inverterskiftharmonik (~ 35 gange), skal specielle outputfiltre konfigureres. Udstyr til medicinsk billeddannelsesudstyr kræver undertrykkelse af ultrahøj frekvensinterferens over 45 gange, og dedikerede APF'er med en skiftfrekvens på større end eller lig med 20 kHz skal vælges.

Vi. Forslag til valg af udstyr

For styring af bredbåndsharmonik skal følgende kriterier opfyldes: skiftfrekvensen skal være større end eller lig med 16 kHz, skal IGBT -modulets forbindelsestemperatur være> 30%, og cutoff -frekvensen af ​​outputfilteret skal være større end eller lig med 5 kHz. Vær opmærksom på indikatorerne i højfrekvensområdet, såsom dæmpningshastigheden på 40-50. Harmonik skal være> 15dB. Systemet skal have en spektrumanalysefunktion og være i stand til automatisk at identificere de fordelagtige harmoniske frekvensbånd.

APF's behandling af harmonik, der spænder fra 2 til 50, udstiller egenskaberne ved "lavfrekvent effektivitet og gradvis forbedring ved høje frekvenser". For præcise applikationer med et THD-krav på mindre end 5%anbefales en multi-trins filtreringsløsning. Under drift skal de nuværende sensorer kalibreres regelmæssigt. Hvis afvigelsen i højfrekvent behandling overstiger 10%, er parameterjustering nødvendig.