APF，也就是我們所說(shuō)的有源電力濾波器。可以說(shuō)，APF是非常重要的器件之一。因此，我們有必要深入探討APF。為增進(jìn)大家對(duì)APF的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)APF的基本原理、APF優(yōu)缺點(diǎn)予以介紹。如果你對(duì)APF具有興趣，不妨一起繼續(xù)往下閱讀哦。
一、APF有源電力濾波器基本原理詳解
有源電力濾波器的輸出補(bǔ)償電流是根據(jù)系統(tǒng)的諧波量動(dòng)態(tài)變化的，因此不會(huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。另外有源電力濾波器的內(nèi)部應(yīng)具備過(guò)載保護(hù)功能，當(dāng)系統(tǒng)的諸波量大于濾波器容量時(shí)，有源電力濾波器可以自動(dòng)限制在100%額定容量輸出，不會(huì)發(fā)生濾波器過(guò)載。同時(shí)，有源電力濾波器的無(wú)功補(bǔ)償電流是根據(jù)系統(tǒng)無(wú)功量需求動(dòng)態(tài)變化的，不會(huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償，柔性的無(wú)功補(bǔ)償也不會(huì)產(chǎn)生涌流沖擊。
1、有源電力濾波器的主電路一般由PW逆變器構(gòu)成。根據(jù)逆變器直流側(cè)儲(chǔ)能元件的不同，可分為電壓型有源濾波器(儲(chǔ)能元件為電容)和電流型有源濾波器(儲(chǔ)能元件為電感)。
電壓型有源濾波器在工作時(shí)需對(duì)直流側(cè)電容電壓控制，使直流側(cè)電壓維持不變，因而逆變器交流側(cè)輸出為PWM電壓波。而電流型有源濾波器在工作時(shí)需對(duì)直流側(cè)電感電流進(jìn)行控制，使直流側(cè)電流維持不變，因而逆變器交流側(cè)輸出為PWM電流波。電壓型有源濾波器的優(yōu)點(diǎn)是損耗較少，效率高，是目前國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)有源濾波器采用的主電路結(jié)構(gòu)。電流型有源濾波器由于電流側(cè)電感上始終有電流流過(guò)，該電流在電感內(nèi)阻上將產(chǎn)生較大損耗，所以目前較少采用。
2、電力系統(tǒng)諧波源分為兩類，即電流型諧波源和電壓型諧波源。因?yàn)槔硐氲碾娏髟吹膬?nèi)阻為無(wú)窮大，因此對(duì)于理想的電流型諧波源采用串聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆绞讲荒転V除諧波，不能阻止諧波電流注入到電力系統(tǒng)中;對(duì)于并聯(lián)型諧波源只能采取并聯(lián)諧波進(jìn)行分流，才能對(duì)注入到電力系統(tǒng)中的諧波進(jìn)行抑制。而理想的電壓源內(nèi)阻為零，因此對(duì)于理想的電壓型諧波源只能采用串聯(lián)有源濾波器才能補(bǔ)償諧波電壓，防止諧波電壓加入到系統(tǒng)中。
而電力系統(tǒng)中不存在理想的電流型諧波源和電壓型諧波源。因此理論上，無(wú)論是采用并聯(lián)型濾波還是串聯(lián)型濾波都可以濾除諸波。如果諧波是從系統(tǒng)側(cè)來(lái)的，則諧波更多的是電壓源性質(zhì)，應(yīng)采取串聯(lián)濾波;而如果諧波是用戶自己非線性負(fù)載產(chǎn)生的，則基本上是屬于電流型性質(zhì)，應(yīng)采取并聯(lián)濾波。
二、有源電力濾波器優(yōu)缺點(diǎn)
(一)有源電力濾波器的優(yōu)點(diǎn)
1、有較快的響應(yīng)能力
有源電力濾波器可以在很短的時(shí)間之內(nèi)快速的計(jì)算出下一個(gè)開(kāi)關(guān)的輸出頻率，響應(yīng)非常快速，可以快速補(bǔ)償變化較為頻繁的諧波。
2、可靠性高
具有輸出過(guò)電流、直流側(cè)過(guò)電壓、直流側(cè)欠電壓、交流側(cè)過(guò)電流、交流側(cè)過(guò)電壓、IGBT死區(qū)保護(hù)以及IGBT綜合保護(hù)等多種保護(hù)功能，以備設(shè)備或者系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，設(shè)備可以安全的退出運(yùn)行或保護(hù)系統(tǒng)及設(shè)備。
3、有著大容量的補(bǔ)償力
有源濾波器的補(bǔ)償能力跟IGBT容量有很大關(guān)系，大容量諧波就很難補(bǔ)償了，有源電力濾波器可以做到不受限制的并柜擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)了大容量的諧波補(bǔ)償，并且大大降低了成本。
4、簡(jiǎn)單的操作方法和結(jié)構(gòu)
操作簡(jiǎn)單，只需與負(fù)荷并聯(lián)入系統(tǒng)，無(wú)需進(jìn)行其他的操作。內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，變流器為模塊化結(jié)構(gòu)，易于安裝和維護(hù)，接入系統(tǒng)后，無(wú)需人工干預(yù)即可正常運(yùn)行。
5、高性價(jià)比
全面國(guó)產(chǎn)化技術(shù)，控制器、變流器以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方面具有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
6、節(jié)能降耗能力
相比較無(wú)源濾波器而言，有源電力濾波器不是通過(guò)建立一個(gè)諧波通路濾波，因此，有源濾波器能夠?qū)⒅C波的畸變功率這部分完整地節(jié)約下來(lái)，由此保證用戶端得到直接的節(jié)能收益。
(二)有源電力濾波器的缺點(diǎn)
1、通帶范圍小，受到運(yùn)放的限制。
2、需要直流電源。
3、適用于低頻、低壓、小功率等場(chǎng)合。
4、價(jià)格高，容量小
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