Klassificering og principper for APF (Active Power Filter)

Inden for styring af strømkvalitet er APF (Active Power Filter) kerneudstyret til håndtering af harmonisk forurening. Nogle brugere er dog lige begyndt at bruge dette udstyr og er ikke bekendt med dets arbejde. Derfor er APF -filterproducenterne i dag her for at forklare klassificeringen og principperne for APF -filtre til alle.

I. Klassificeringssystem af topologiske strukturer

1. APF klassificeres efter topologi til parallelt type, serietype og hybridtype. Den parallelle type kan direkte kompensere for den harmoniske strøm af belastningen, og den tegner sig for over 75% i den harmoniske afhjælpning af den aktuelle kilde.

2. seriens type eliminerer spændingsharmonik ved at injicere kompensationsspænding og er velegnet til spændingsfølsomme applikationer.

3.. Hybridtypen kombinerer fordelene ved begge dele, hvilket muliggør samtidig styring af spænding og aktuelle kvalitetsproblemer. Dens avancerede version, Unified Power Quality Controller (UPQC), har en høj grad af integration, men omkostningerne øges med 30 - 40%.

Ii. Analyse af kredsløbsarkitekturtyper

Set fra kredsløbsarkitekturens perspektiv kan APF'er hovedsageligt klassificeres i to-niveau- og multiniveau-typer.

Den to-niveau APF har en simpel struktur og lave omkostninger, men den har høje switching-tab og en effektivitet på 92 - 95%.

2. strukturer på flere niveauer (tre-niveau og derover) har en omkostningsstigning på cirka 25%, men de har fordelene ved lavt harmonisk indhold (THD <3%) og lavt switching-tab (effektivitet større end eller lig med 97%). Modulære multi -niveau APF (MMC - APF) er velegnet til mellem- og højspændingsscenarier. Hvert effektmodul har en spænding på 1 - 2 kV og kan kaskaderes for højere spændinger.

III. Core Work Principle Analyse

APF fungerer baseret på den øjeblikkelige reaktive effektteori. Den bruger en højhastigheds-DSP til at detektere de harmoniske komponenter i belastningsstrømmen (samplingshastighed større end eller lig med 128 point pr. Cyklus) og kontrollerer IGBT-inverteren for at generere kompenserende strømme med lige amplituder og modsatte faser. De vigtigste teknologier inkluderer harmoniske detektionsalgoritmer (såsom IP-IQ, DQ-transformation), aktuel sporingskontrol (forudsigelig strøm eller hysteresekontrol) og PWM-modulationsstrategier. APF med høj ydeevne har en responstid på mindre end eller lig med 5ms, og den harmoniske filtreringshastighed er 95 - 98%.