有源電力濾波器是一種用于動態克制諧波、補償無功的新型電力電子裝置,它能夠對不同大小和頻率的諧波進行快速跟蹤補償,之所以稱為有源,是相對于無源LC濾波器,只能被動吸收固定頻率與大小的諧波而言,APF可以通過采樣負載電流并進行各次諧波和無功的分離,控制并主動輸出電流的大小、頻率和相位,并且快速響應,抵消負載中相應電流,實現了動態跟蹤補償,而且可以既補諧波又補無功和不平衡。
有源電力濾波器具備濾波才能,能一起濾除2-50次諧波,濾波才能可高達97%以上,對階躍改變的諧波補償時間小于10ms。APF可多臺一起并聯運行,比較適用于工業、民用領域各種情況,對錯線性負載諧波管理的較佳解決方案。
一、有源濾波器的功用原理:
APF經過外部電流互感器實時收集電流信號,經過內部檢測電路別離出其間的諧波部分,經過IGBT功率變換器發生與體系中的諧波大小相等相位相反的補償電流,完成濾除諧波的功用。并且輸出補償電流是依據體系的諧波量動態準確改變,因而不會呈現過補償的問題。另外,APF內部有過載保護功用,當體系的諧波量大于濾波器容量時,設備可以自動約束在100%額定容量輸出,不會發生過載。
二、有源濾波器的內部控制原理:
隔離開關合閘后,為避免上電后電網對直流母線電容器的瞬間沖擊,有源濾波器首先經過軟起電阻對直流母線的電容器充電,這個進程會持續幾十秒。當母線電壓Udc達到預訂值后,主接觸器閉合。直流電容作為儲能器件,經過IGBT逆變器和內部電抗器向外輸出補償電流供給能量。
APF有源濾波器經過外部CT實時收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⒒ǔ煞謩e離,提取出所有的諧波,將收集到的諧波成分和APF已宣布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,完成濾除諧波的功用。