GRT-APF混合型濾波補(bǔ)償裝置 =有源濾波+SVG有源動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償+調(diào)諧補(bǔ)償

        GRT-APF混合型濾波補(bǔ)償裝置，將有源濾波、有源動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償和無(wú)源調(diào)諧補(bǔ)償三大功能有機(jī)結(jié)合。裝置采用多處理器并行工作，快速檢測(cè)諧波和控制無(wú)功補(bǔ)償。在主控制器的協(xié)調(diào)下，既能有效濾除非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流，減少對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，又能提供感性及容性無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)全量程無(wú)功連續(xù)快速和無(wú)級(jí)差平滑補(bǔ)償，保證功率因數(shù)達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。                                                                              

主要功能

◆  濾除接入點(diǎn)諧波

采用APF技術(shù)動(dòng)態(tài)進(jìn)線接入點(diǎn)的諧波檢測(cè)，利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入于系統(tǒng)原有的諧波幅值相等、相位相反的電流，從而抵消諧波電流，達(dá)到實(shí)時(shí)補(bǔ)償諧波的目的。

◆  無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償

實(shí)時(shí)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)輸出容性及感性無(wú)功，對(duì)負(fù)載消耗的無(wú)功分量進(jìn)行快速補(bǔ)償。

◆  提高接入點(diǎn)功率因數(shù)

動(dòng)態(tài)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償以后，接入點(diǎn)功率因數(shù)可維持在較高水平。

◆  改善三相不平衡

通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，可以起到改善三相系統(tǒng)不平衡的作用。

◆  消除中性線電流

       在三相四線制供電場(chǎng)合，消除中性線零序電流和三倍頻次諧波電流，有效抑制中性線電位升高及發(fā)熱，從而保護(hù)電氣設(shè)備和人身安全。

產(chǎn)品特點(diǎn)

◆  多種功能

可同時(shí)實(shí)現(xiàn)諧波濾除、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償、三相平衡、零序電流消除等多個(gè)功能；

◆  應(yīng)用范圍廣

適用于普通用電場(chǎng)合及電能質(zhì)量問(wèn)題突出、常規(guī)方案難以解決的用電場(chǎng)合；

普通用電場(chǎng)合：以無(wú)源部分輸出為主，有源部分容量采用標(biāo)準(zhǔn)配置，主要起微調(diào)作用

諧波畸變顯著場(chǎng)合：有源輸出部分根據(jù)需要進(jìn)行配置，以濾波功能為主

無(wú)功需求快速變化場(chǎng)合：有源輸出部分根據(jù)需要進(jìn)行配置，以動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償功能為主

特殊場(chǎng)合1~諧波畸變與快速無(wú)功需求同時(shí)存在：無(wú)功需求相對(duì)穩(wěn)定的部分采用無(wú)源電抗電容器組補(bǔ)償，快速變化部分采用有源動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，及有源濾波。有源輸出采用增強(qiáng)配置

特殊場(chǎng)合2~新建項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)初期空載或輕載場(chǎng)合：空載或極輕載時(shí)配電網(wǎng)中的“用電設(shè)備”主要是輸電電纜，由于存在線路分布電容，大量的帶電電纜會(huì)產(chǎn)生容性無(wú)功功率而使系統(tǒng)處于過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)。而輕載時(shí)無(wú)功需求量小，常規(guī)的電容補(bǔ)償由于達(dá)不到投入門(mén)檻值而不能投入，導(dǎo)致功率因數(shù)無(wú)法提高?；?/span>合型濾波補(bǔ)償裝置在這種用電情況下，可以提供感性無(wú)功功率及快速精細(xì)的無(wú)功功率補(bǔ)償。有源輸出部分以動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償功能為主； 實(shí)時(shí)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)輸出容性及感性無(wú)功，對(duì)負(fù)載消耗的無(wú)功分量進(jìn)行快速補(bǔ)償。

◆  可靠性高

元器件安全裕度大，抗過(guò)載、抗沖擊能力強(qiáng)。如核心IGBT器件裕度為3倍，直流電容溫度等級(jí)為105°C；裝置有源部分采用*的風(fēng)道設(shè)計(jì)，對(duì)功率模塊、電抗器等進(jìn)行高效散熱。使其過(guò)載能力及可靠性顯著提升。運(yùn)行功耗、發(fā)熱量明顯低于其他同類(lèi)產(chǎn)品，大功率工作時(shí)尤其明顯。裝置關(guān)鍵器件采用進(jìn)口品牌，性能穩(wěn)定、損耗小、使用壽命長(zhǎng)

◆  無(wú)級(jí)差輸出

       有源輸出部分采用SVG技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中快速波動(dòng)的無(wú)功功率實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償，功率因數(shù)曲線全程平滑無(wú)級(jí)差。     

       同時(shí)電容器投切次數(shù)大大減少，延長(zhǎng)投切開(kāi)關(guān)及電容器的使用壽命；

◆  維護(hù)方便

混合濾波補(bǔ)償裝置各功能板塊經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和布置，方便維護(hù)及維修。      

裝置無(wú)源部分在使用過(guò)程中，只需進(jìn)行基本的電氣設(shè)備例行維護(hù)及檢查，不需特殊維護(hù)；

◆  電能質(zhì)量分析

控制器集成了電能質(zhì)量分析儀的全部功能，可實(shí)時(shí)顯示補(bǔ)償前后各次諧波電流有效值、電壓、電流畸變率，可顯示補(bǔ)償前后電流、電網(wǎng)電壓的實(shí)時(shí)曲線。方便對(duì)補(bǔ)償效果進(jìn)行評(píng)估；

◆  多重運(yùn)行保護(hù)

軟硬件同時(shí)提供多重保護(hù)功能，包括設(shè)備過(guò)流、直流側(cè)過(guò)壓、系統(tǒng)側(cè)欠壓、IGBT模塊過(guò)溫、電抗過(guò)溫和IGBT模塊故障保護(hù)，可根據(jù)需要，自由調(diào)整各保護(hù)定值；

◆  故障錄波

任一保護(hù)動(dòng)作時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)自動(dòng)錄波，記錄動(dòng)作前后數(shù)個(gè)周波內(nèi)全電氣數(shù)據(jù)，供事故分析。

◆  諧波選次補(bǔ)償

控制器軟件采用改進(jìn)TTA算法，實(shí)現(xiàn)2~50次諧波選次補(bǔ)償；

◆  高精度

控制器采用16位A/D芯片和每周波512點(diǎn)的24通道高速采樣；

◆  調(diào)整靈活

各功能輸出比例可以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，也可根據(jù)需要選擇一種或多種功能；

◆  自恢復(fù)性

當(dāng)各種原因引起設(shè)備跳閘后可自行恢復(fù)運(yùn)行，無(wú)需人工干預(yù)；

◆  自動(dòng)節(jié)能

可根據(jù)負(fù)荷側(cè)補(bǔ)償電流大小，設(shè)備自動(dòng)起停，實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷電流情況下的節(jié)能；

◆  寬電壓輸入

設(shè)備可適應(yīng)寬電壓輸入，額定電壓+/-15%波動(dòng)時(shí)都可正常工作；

基本構(gòu)成

裝置由三大部分組成：

1．檢測(cè)和控制電路

檢測(cè)系統(tǒng)諧波和無(wú)功情況，同時(shí)控制有源和無(wú)源部分的投入?；诳焖贌o(wú)功、諧波檢測(cè)和補(bǔ)償控制算法，使用靈活，功能強(qiáng)大。

2．有源輸出部分

輸出裝置兼具有源濾波和有源無(wú)功輸出，可以動(dòng)態(tài)智能調(diào)節(jié)或人工設(shè)置。

有源輸出裝置主電路為PWM變換器。有源發(fā)生器通過(guò)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，通過(guò)電流互感器對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行采樣，濾波器分析計(jì)算負(fù)載電流中的諧波分量和無(wú)功分量，控制電力電子元件逆變輸出相應(yīng)的補(bǔ)償諧波和無(wú)功功率，兩者相互抵消，以達(dá)到優(yōu)化電能質(zhì)量的目的。具有工作方式靈活、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速、輸出特性受電網(wǎng)影響小等突出優(yōu)點(diǎn)。

3．無(wú)源輸出部分

采用分組投切調(diào)諧電容電抗器組，電抗率可以配置7%或14%，能夠進(jìn)行大容量的無(wú)功補(bǔ)償，兼具部分諧波濾除功能。

工作原理

GRT-APF基本原理如下圖所示。

GRT-APF混合型濾波補(bǔ)償裝置控制系統(tǒng)，由諧波和無(wú)功電流檢測(cè)電路與補(bǔ)償電流發(fā)生電路組成，主電路為PWM變換器。由RCL組成的高通濾波器主要用來(lái)濾除開(kāi)關(guān)紋波電流。

有源濾波器通過(guò)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，通過(guò)電流互感器對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行采樣，濾波器分析計(jì)算負(fù)載電流中的諧波分量和無(wú)功分量，控制電力電子元件逆變輸出相應(yīng)的補(bǔ)償諧波和無(wú)功功率，兩者相互抵消，以達(dá)到優(yōu)化電能質(zhì)量的目的。有源濾波器具有工作方式靈活、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速、輸出特性受電網(wǎng)影響小等突出優(yōu)點(diǎn)。

使用效果

有源濾波效果

       圖中紅色線和藍(lán)色線分別代表濾波前后電流波形，綠色線為裝置輸出補(bǔ)償電流波形。

有源濾波裝置輸出一個(gè)與系統(tǒng)諧波電流大小相等，方向相反的諧波，疊加后得到純凈的正弦波電流。

無(wú)功補(bǔ)償平滑、無(wú)級(jí)差調(diào)節(jié)

圖中陰影部分為分組投切電容器組補(bǔ)償后的無(wú)功缺額，由有源部分進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。

通過(guò)無(wú)源電容器補(bǔ)償，和有源靜態(tài)無(wú)功發(fā)生裝置的結(jié)合，既能實(shí)現(xiàn)低成本、大容量的無(wú)功功率補(bǔ)償，又能達(dá)到快速，平滑的效果。

應(yīng)用領(lǐng)域

本裝置可以應(yīng)用于：

1．軌道交通，電氣化鐵路，機(jī)場(chǎng)；

2．?dāng)?shù)據(jù)中心、IDC機(jī)房；

3．醫(yī)療行業(yè)；

4．冶金行業(yè)、鋼鐵廠、港口碼頭；

5．石化行業(yè)、礦山；

6．汽車(chē)制造行業(yè)；

7．新能源應(yīng)用行業(yè)。