有源电力滤波器的电路拓朴结构分类
按电路拓朴结构分类,电力有源滤波器可分为并联型、串联型、串并联型和混合型。
并联型有源滤波器
该结构主要适用于电流源型非线性负载的谐波电流抵消、无功补偿以及平衡三相系统中的不平衡电流等。目前并联型有源滤波器在技术上已较成熟,它也是当前应用为广泛的一种有源滤波器拓补结构。
串联型有源滤波器
该电路拓扑结构主要通过一个匹配变压器将有源滤波器串联于电源和负载之间,以消除电压谐波,平衡或调整负载的端电压。与并联型有源滤波器相比,串联型有源滤波器损耗较大,且各种保护电路也较复杂,因此很少研究单独使用的串联型有源滤波器,而大多数将它作为混合型有源滤波器的一部分予以研究。
混合型有源滤波器
该电路拓扑结构是在串联型有源滤波器的基础上使用一些大容量的无源L-C滤波网络来承担消除低次谐波,进行无功补偿的任务。而串联型有源滤波器只承担消除高次谐振及阻尼无源LC网络与线路阻抗产生的谐波谐振的任务。从而使串联型有源滤波器的电流、电压额定值大大减少(功率容量可减少到负载容量的5%以下),降低了有源滤波器的成本和体积。从经济角度而言,这种结构形式在目前是一种值得推荐的方案。
串、并联组合型有源滤波器
该电路拓扑结构结合了串联有源滤波器和并联有源滤波器的优点,能解决电气系统发生的大多数电能质量问题,所以又称之为有源滤波器或统一电能质量调节器(UPQC),该类有源滤波器的主要问题是控制复杂、造价较高。
有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
技术优势 绿色化
效率达97.2%,比效率为95%的有源滤波器年节约电能约6, 500kwh
效率较高的拓扑增强型控制算法
基于模型的热设计和结构优化
小型化
体积仅为同类主流1/6,占用较少空间 ,
活适应不同的工况安装创新,壁挂式或机架式安装使用较少的原材料,保护环境
智能化
补偿次数谐波可调感性、容性无功补偿补偿系统不平衡负载自动检测、抑制系统谐振全功能系统
模块化
N+1冗余,显著提高系统可靠性流水线生产 , 较出色质量保证减少系统单故障点灵活并联,适应不同工况
功能特性
同时滤除2~50次谐波,或选择2~50次内任意次数谐波进行补偿 响应时间小于300μs
采用3DSP+CPLD全数字控制方式和**高速IGBT,闭环控制,滤除谐波
应用四相线技术,消除中性线电流
自动消除谐振,不受电网阻抗和系统阻抗变化影响 具有补偿谐波;同时补偿谐波和无功;同时补偿谐波,无功和负 载三相电流不平衡三种工作模式
电子式过负荷保护
逆变器控制具备了机器快速的FPGA,功率数字信号处理功能
模块化设计,易于扩展 多机并联集能 远程网络功能
维护方便,在符合要求的工作环境下工作,非机器故障*维护
产品设计标准
**标准
EN 50091-3, EN 61000-6-2, E**5011, EN 50178:1997, IEC 62040-3, IEC 50178:1997, AS 62040-3(VFI SS 111), CISPR11
国家标准
GB/T14549-93《电能质量:公用电网谐波》
GB/T15543-1995 《电能质量:三相电压允许不平衡度》
GB/T15945-1995 《电能质量:电力系统频率允许偏差》
GB/T12326-2000 《电能质量:电压波动和闪变》
GB/T12325-2003 《电能质量:供电电压允许偏差》
GB/T18481-2001 《电能质量:暂时过电压和瞬态过电压》
GB/T15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》
GB7625.11998 《低压电气电子产品发出的谐波电流限值》
GB 4208-2008《外壳防护等级(IP代码)》
电压输入范围
额定工作电压为380V,可承受-40%~+20%的电压波动,频率为50/60Hz, 可承受+/-5%的频率波动,适应各种不同工况的电能质量环境。同时,如果电压波动**过上下限,机器自动闭锁输出,并 发出告警。
自动限流
自动限定在额定容量范围内输出,如果负载侧谐波电流大于机 器额定容量,机器会在额定容量内继续输出电流补偿谐波,不会发生过载导致自身**载或退出运行。
负载短路保护
可承受负载瞬间短路的冲击,在短路消除后重新启动。
并联独立控制
并联接入电网,不会因机器故障导致电网发生断电事故。多台YW-APF有源电力滤波器并联系统,如果一台因故障退出运行,剩余的 机器仍能正常工作实现滤波功能。
三相电流独立控制
各相电流独立控制,单相注入电流,不受系统三相电流不平衡影响,中性线滤波能力为相线的三倍。
IP防护等级及防雷保护
IP保护等级为IP20;防雷保护能力为20kA。
系统
系统具备快速、完全的故障自检功能,包括市电欠压或过压、母线 过压或过流、风扇故障、功率器件过温、输入保险丝熔断等各种故障自检,所有故障均通过LCD显示屏及LED运行状态灯发出告警信号,同时机器自动采取相对应的操作保护系统。 系统在供电或断电情况下可保存500条故障记录,便于分析原因 及排除故障。
板载式有源滤波装置产品介绍
ANAPF板载式有源滤波装置是我公司研发的电能补偿装置的一种,采用现代电力电子技术,基于高速全数字控制方式的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。与传统无源滤波器(相当于给谐波电流提供了接近于0的较低阻抗通道,以免谐波电流注入系统)相对比,有源滤波装置通过IGBT逆变模块实现了各次谐波的动态滤除。
ANAPF板载式有源滤波装置工作原理
ANAPF板载式有源滤波装置可以通过外部电流互感器,实时检测负载电流,并通过内部DSP计算,提取并计算出负载电流的谐波成分,然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等,方向相反的谐波电流注入到电网中抵消对应谐波电流,达到滤波目的。
ANAPF板载式有源滤波装置结构介绍及优势分析
ANAPF板载式有源滤波装置相较于公司前期的立柜式产品来说,体积较小、重量较轻、方便安装、较美观,这对产品的结构安排和内部集成度有了较高的要求。
其中壁挂式结构适用于负荷容量较小或场地紧凑的场合,一般推荐为单立运行时使用;抽屉式结构多采用多模块并联安装在抽屉柜体中的安装方式,可根据实际补偿容量需求增减柜体内模块数量,适用于大负荷容量的场合。目前我司常规产品为6个模块组合,并且正在向更多模块数,较大容量化方面研究与发展。
该方式相对于传统整柜式有以下几项优点:
(1)每个模块容量为50A(可在适当范围内浮动),相同的柜体格局下有更多容量选择,并可根据客户实际需求增加模块数量至6个以上(需加宽柜体尺寸,效果可参照图5);
(2)可根据负载使用变化随时增、减APF设备的容量(加、减模块数量即可,并对人机界面作相应参数设置);
(3)每个模块单独安装散热单元,并可在柜体上加装散热风扇,散热效果良好,故障率低;
(4)多个模块之间虽有通讯连接,但各台的故障并不会相互影响其它模块继续工作(补偿容量会相应减小);
(5)后期维护方便,可实现故障模块单独维修、更换;维护期间ANAPF有源滤波装置可持续工作。
(6)结构精巧,设计灵活,可作为零部件(模块)单独购买,嵌入第三方柜体;柜型外观、尺寸的改变基本不影响内部安装和整体使用效果。
(7)生产周期短,即使是非常规要求产品亦能保证及时投入使用,确保客户经济利益。
APF有源电力滤波器主要特点:
1、具备多种补偿模式(谐波、无功、三相不平衡、电容器投切控制),可同时进行上述各种补偿,并可设置谐波、无功、三相不平衡补偿容量的比例,全面解决低压配电侧电能质量问题;
2、装置可同时滤除2~50次的谐波,也可根据设置滤除2~50次内特定次数谐波;
3、装置能够动态平滑补偿感性、容性无功功率,补偿后系统功率因数大于0.99;
4、额定容量内补偿后系统三相有功负荷电流不平衡度小于5%;
5、响应速度快、可控性高、自动限流功能,不会发生过载;
6、无论是谐波滤除、无功补偿还是三相不平衡补偿,装置都可以根据系统谐波电流、无功功率、三相不平衡负荷自动补偿,不会出现过补偿问题;
7、模块化设计,具**架式、壁挂式等多种安装方式,可多机并联运行,限度满足实际需求;
8、具有多重保护功能,过流、过压、过温、相序错误、缺相等;
9、配置RS485、CAN标准通信接口,可以实现与其它单元设备进行信息交换,也可配置有线/无线通信模块实现远程数据监测。
安科瑞电气股份有限公司[股票代码:300286.SZ]是一家集研发、生产、销售和服务于一体的**企业,致力于为用户端提供能效管理和用电安全的系统解决方案。安科瑞电气具备从云平台软件到传感器的完整生产线,目前已有8000多套各类系统解决方案在全国各地运行,帮助用户实现能源的可视化管理,提供能源数据服务,为用户高效和安全用能保驾**。安科瑞能效管理系统包括变电所运维云平台、安全用电管理云平台、环保用电监管云平台、预付费管理(系统)云平台、智能变配电监控系统、电能质量治理系统、建筑能耗管理系统、工业能源管控平台、漏电火灾监控系统、消防电源监控系统、*门监控、应急照明和疏散指示系统、充电桩收费管理系统、数据中心动环监控系统、智能照明控制系统、IT配电绝缘监测等系统及相关产品。位于无锡江阴市的生产基地--江苏安科瑞电器制造有限公司是江苏省两化融合试点企业,拥有功能完善的产品试验中心,可开展环境、电磁兼容、安全性、可靠性等多种试验。生产过程依托**的信息化管理系统和严格执行ISO9001管理标准,为产品产业化、规模化实施提供了**,仪表年生产能力200万台,电量互感器150万只、节能成套柜10000台套。安科瑞在全国主要城市设立了分公司和办事处,当地配置销售、技术支持团队,快速响应客户需求,为用户提供优质的产品体验。安科瑞高度重视产品质量和技术创新,截止2018年底,公司拥有5项商标、18项发明**、70项实用新型**、93项外观**、147项计算机软件着作权,并参与多个国家或行业标准的制定。经过多年的积累和发展,安科瑞参与了诸多用户端能效管理项目,包括沪昆高铁多个站房电力监控和智能照明控制系统、上海通用汽车能耗管理系统、宁夏医科大学附属医院能源管理系统、天狮大学城宿舍远程预付费系统、山东金麒麟能源管理系统、苏州铁狮门能源管理系统、苏州中心消防电源管理系统等等。