Bộ lọc công suất chủ động 400V/690V (APF)

Tổng quan về sản phẩm

Bộ lọc công suất hoạt động (APF) là thiết bị tối ưu hóa chất lượng điện hiệu suất cao được thiết kế đặc biệt cho mạng phân phối điện áp trung bình và thấp. Các chức năng cốt lõi của nó tập trung vào kiểm soát hài và bù công suất phản kháng chính xác, có thể nhanh chóng phát hiện và kìm hãm nhiễu hài trong lưới điện, đồng thời cũng xem xét điều chỉnh công suất phản kháng, cải thiện hiệu quả chất lượng điện, giảm tổn thất đường dây, và đảm bảo an toàn và ổn định hoạt động của thiết bị điện. Là một thiết bị điện tử công suất được kiểm soát hoàn toàn, APF sử dụng thuật toán phát hiện tiên tiến và công nghệ chuyển đổi điện năng, với tốc độ phản hồi nhanh và độ chính xác bù đắp cao. Nó có thể đạt được ức chế hài rộng dải mà không cần thêm thành phần lọc và phù hợp cho nhiều tình huống với tải phi tuyến. Đây là thiết bị cốt lõi để giải quyết ô nhiễm hài và cải thiện độ tin cậy của lưới điện.

Cấu trúc hệ thống và nguyên lý làm việc

Cấu trúc cốt lõi

• Đơn vị phát hiện: Tích hợp mô-đun phát hiện dòng điện/điện áp độ chính xác cao, thu thập tín hiệu dòng điện từ lưới điện và tải theo thời gian thực, tách biệt chính xác các thành phần hài và dòng điện phản kháng thông qua FFT và công nghệ biến đổi Fourier nhanh, cung cấp hỗ trợ dữ liệu cho kiểm soát bù đắp.

• Đơn vị kiểm soát: Trang bị hệ thống kiểm soát hai nhân DSP và FPGA, có tốc độ tính toán nhanh và logic kiểm soát chính xác. Nó được liên kết với mô-đun mạch chính thông qua bus truyền thông tốc độ cao (RS-485/CAN/Ethernet) để thực hiện phát hành lệnh và giám sát trạng thái theo thời gian thực.

• Mô-đun mạch chính: Mạch nghịch lưu cầu được tạo thành từ mô-đun công suất IGBT hiệu suất cao, có khả năng quá tải mạnh mẽ và đặc điểm hoạt động ổn định, có thể nhanh chóng tạo ra dòng điện bù đắp theo chỉ thị kiểm soát; Được trang bị đơn vị lọc và bảo vệ để đạt được hạn chế dòng điện, bảo vệ quá áp, và tương thích điện từ.

• Cấu trúc phụ trợ: bao gồm mô-đun nguồn điện kép, hệ thống làm mát, và tủ bảo vệ để đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định của thiết bị trong các điều kiện làm việc phức tạp.

Nguyên lý làm việc

Điều khiển viên theo dõi dòng điện tải phi tuyến trong lưới điện theo thời gian thực thông qua đơn vị phát hiện, sử dụng công nghệ biến đổi Fourier nhanh FFT để phân tích thông tin biên độ và pha của mỗi dòng điện hài, và ngay lập tức tính toán các tham số dòng điện bù đắp ngược yêu cầu. Sau đó, trạng thái chuyển mạch của mô-đun IGBT được kiểm soát thông qua công nghệ điều chế độ rộng xung PWM để tạo ra dòng điện bù đắp có biên độ bằng và pha đối lập với dòng điện hài, được tiêm chính xác vào lưới điện và triệt tiêu dòng điện hài do tải tạo ra. Đồng thời, công suất phản kháng có thể được điều chỉnh động theo nhu cầu, cuối cùng đạt được dòng điện hình sin và tối ưu hóa hệ số công suất trong lưới điện, giảm đáng kể tỷ lệ méo hài (THDi), và đảm bảo rằng chất lượng điện đáp ứng các tiêu chuẩn quốc gia liên quan.

Phương pháp làm mát

• Làm mát ép buộc (AF/Làm mát bằng không khí)

• Làm mát bằng nước

Tính năng chính

• Ức chế hài chính xác và hiệu quả: Có thể ức chế hài từ 2-50, giảm tỷ lệ méo hài THDi xuống dưới 5%, và đạt độ phân giải dòng điện bù đắp 0.1A. Nó có thể phản hồi chính xác các hài phức tạp do tải phi tuyến như biến tần, lò hồ quang, chỉnh lưu, v.v. tạo ra.

• Phản hồi nhanh và bù đắp động: Với thời gian phản hồi ít hơn 5ms, nó có thể theo dõi sự thay đổi động của hài tải và công suất phản kháng theo thời gian thực mà không có sự bù đắp chậm trễ, giải quyết hiệu quả vấn đề dao động chất lượng điện do tải tác động gây ra.

• Ổn định và đáng tin cậy, với khả năng thích ứng mạnh mẽ: sử dụng thiết kế nguồn điện kép và cơ chế bảo vệ dự phòng, có nhiều chức năng bảo vệ như quá áp, hạ áp, quá dòng, quá nhiệt, và lỗi điều khiển; Độ bảo vệ đạt IP30 (trong nhà)/IP44 (ngoài trời), chịu được nhiệt độ hoạt động từ -35 ℃~+40 ℃, và phù hợp cho nhiều điều kiện làm việc khắc nghiệt.

• Chức năng linh hoạt, tương thích với mở rộng: hỗ trợ bù đắp riêng biệt cho hài, bù đắp riêng biệt cho công suất phản kháng, hoặc kết hợp cả hai chế độ bù đắp; Tương thích với nhiều giao thức truyền thông như Modbus RTU và IEC61850, có thể đạt được hoạt động mạng song song của nhiều máy và đáp ứng yêu cầu của các kịch bản công suất khác nhau.

• Tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường, kinh tế và thực tế: công suất tiêu thụ tự thân ít hơn 1%, không tạo thêm hài, và không ảnh hưởng đến cấu trúc ban đầu của lưới điện; Không cần tụ điện hoặc thành phần cảm dung lớn, cấu trúc nhỏ gọn, tiết kiệm không gian lắp đặt và đầu tư ban đầu.

Thông số kỹ thuật

Các tình huống ứng dụng

• Các ngành công nghiệp: Thép, luyện kim (lò hồ quang điện, máy đúc liên tục), khai thác mỏ (thiết bị điều khiển bằng biến tần), hóa dầu (máy nén, bơm), sản xuất ô tô (thiết bị hàn, dây chuyền sơn) và các tình huống khác có nhiều tải phi tuyến, để kiểm soát ô nhiễm hài và đảm bảo hoạt động ổn định của thiết bị sản xuất.

• Các tòa nhà thương mại và dân dụng: điều hòa trung tâm, thang máy, hệ thống chiếu sáng cho các tòa nhà văn phòng, trung tâm mua sắm, khách sạn, nguồn điện UPS cho các trung tâm dữ liệu, cụm máy chủ, để ức chế nhiễu hài và tránh hư hỏng thiết bị điện.

• Trong lĩnh vực năng lượng mới, phía bộ nghịch lưu của các nhà máy điện mặt trời và trang trại gió được sử dụng để kiểm soát các hài do bộ nghịch lưu tạo ra, cải thiện chất lượng điện lưới nối mạng năng lượng mới, và đáp ứng các tiêu chuẩn kết nối lưới.

• Trong lĩnh vực giao thông: các trạm kéo đường sắt điện khí hóa, hệ thống cung cấp điện cho giao thông đô thị, giải quyết các vấn đề về hài và dãy âm do tải kéo tạo ra, và ổn định điện áp cung cấp.

• Các tình huống khác: thiết bị y tế, dây chuyền sản xuất thiết bị chính xác, thiết bị nâng hạ tại sân bay và cảng, và các tình huống khác yêu cầu chất lượng điện nghiêm ngặt, cung cấp môi trường điện sạch.