串聯(lián)混合型有源濾波器是一種基于變壓器基波磁通補償?shù)拇?lián)混合型有源電力濾波器。將一個變壓器一次側(cè)串聯(lián)在電力系統(tǒng)和一諧波源之間,通過檢測變壓器一次側(cè)的基波電流(而不是諧波電流),并采用電壓型PWM逆變器來跟蹤這個檢測到的基波補償電流,從而產(chǎn)生一個基波補償電流。將此補償基波電流注入串聯(lián)變壓器的二次側(cè),根據(jù)變壓器原理和疊加原理可知,當二次側(cè)注入基波電流和電網(wǎng)電流中的基波成分滿足基波補償條件時,串聯(lián)變壓器對基波真正呈現(xiàn)變壓器一次側(cè)漏阻抗阻抗,而對諧波呈現(xiàn)勵磁阻抗。這種有源濾波器僅僅提高了系統(tǒng)對諧波的阻抗從而迫使諧波電流流入無源濾波器支路,真正起到了諧波隔離的作用。為了解決大容量有源濾波器,提出了一種變壓器二次側(cè)采用多繞組的結(jié)構(gòu)的方案。這種變壓器結(jié)構(gòu)二次側(cè)采用多繞組,每個繞組與一個用來產(chǎn)生基波補償電流的PWM逆變器相接,當多個補償電流共同作用產(chǎn)生的基波磁勢與一次側(cè)基波磁勢完全平衡時,變壓器對基波呈現(xiàn)近似為零的阻抗,而對諧波呈現(xiàn)勵磁阻抗。當串聯(lián)變壓器采用多個繞組結(jié)構(gòu)時,二次側(cè)的基波補償電流可由多個逆變器來共同提供,從而可以滿足大容量串聯(lián)混合型有源濾波器的要求從系統(tǒng)看進去,該系統(tǒng)只吸收正弦電流,不產(chǎn)生任何諧波。
串聯(lián)混合型有源濾波器主要功能
無功補償:有源無功生成技術(shù)實現(xiàn)從與感性到容性連續(xù)雙向調(diào)節(jié),快速精準補償,有效防止過補。
消除諧波:高效濾除特定次諧波電流, 消除諧波危害;
節(jié)能增效:減少線路損耗及變壓器損耗、提高功率因數(shù)、增加線路及變供電裕量,增容節(jié)能效果明顯。
穩(wěn)定系統(tǒng):抑制電壓波動及系統(tǒng)諧振,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。
串聯(lián)混合型有源濾波器技術(shù)及性能特點
主電路:采用無源和有源結(jié)合方式:無源支路僅由5次和7次調(diào)諧LC濾波器組成,有源部分采用多個繞組結(jié)構(gòu),二次側(cè)的基波補償電流可由多個逆變器來共同提供,從而實現(xiàn)容量大、濾除諧波次數(shù)范圍廣,可濾除2~50次諧波、諧波電流濾除率可達95%。
電流的檢測:采用開關(guān)電容濾波器的方法具有體積小,采用元件少,設計簡單等優(yōu)點,通過調(diào)節(jié)時鐘頻率就可隨意調(diào)節(jié)濾波器的截止頻率,同時這種方法具有很高精度、良好的溫度穩(wěn)定性和非常理想的動態(tài)響應。串聯(lián)混合型有源濾波器克服了數(shù)字濾波器的A/D、D/A轉(zhuǎn)化和結(jié)構(gòu)復雜的缺點但又可以和數(shù)字濾波器一樣實現(xiàn)程序控制。
電流的控制方式:串聯(lián)混合型有源濾波器采用三角波電流控制方式。將指令信號和逆變器輸出信號之間的偏差進行PI調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)器輸出與三角波進行比較來產(chǎn)生逆變器的開關(guān)信號,這樣組成一個把指令和反饋信號的偏差控制為*小的系統(tǒng)。有效的利用了DSP的功能,跟蹤精度高,動態(tài)響應較快,負載和指令信號變化時的跟蹤效果較好實時控制方式,具有很快的響應速度。
數(shù)據(jù)處理:微處理器DSP加微控制器FPGA使得裝置有很強的數(shù)據(jù)處理功能,又具有較強的外圍設備的控制功能。
優(yōu)化:專業(yè)MATLAB及PSIM仿真軟件計算、設計、校驗,有源與無源技術(shù)組合,濾波與補償兼具,性價比高。
高效:固定濾除系統(tǒng)特征次諧波,從感性到容性雙向動態(tài)無縫無功調(diào)節(jié)。
快速:裝置采用先進的計算控制算法,DSP+FPGA可編程投切響應速度快。完全響應時間小于10ms。
穩(wěn)定:抑制電壓波動與閃變、穩(wěn)定系統(tǒng)電壓,使系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定。
節(jié)能:節(jié)電效果明顯,經(jīng)濟效益顯著。
容量大:無源濾波部分容量不受限制,有源無功發(fā)生器可擴展并聯(lián)運行。
先進:采用*新型LCD顯示操作界面,操作簡單方便;顯示界面可以實時顯示電壓、電流、諧波等各參數(shù)。菜單設置靈活,可設置目標功率因數(shù)及輸出電流;實時故障記錄和事件記錄
保護:具有系統(tǒng)過壓、欠壓保護;輸出過流、過熱保護;控制綜合保護等功能。