400V/690V aktivní filtr aktivní síly (APF)

Přehled produktu

Aktivní filtr napětí (APF) je vysokovýkonné zařízení pro optimalizaci kvality elektrické energie, navržené speciálně pro střední a nízkovoltové distribuční sítě. Jeho základní funkce se zaměřují na harmonickou kontrolu a přesné kompenzace reaktivního výkonu, což umožňuje rychlé zachycení a potlačení harmonických rušení v elektrické síti, zohledňuje také regulaci reaktivního výkonu, efektivně zlepšuje kvalitu elektrické energie, snižuje ztráty v čárách a zajišťuje bezpečné a stabilní fungování elektrického zařízení. Jako plně řízené elektronické zařízení APF používá pokročilé detekční algoritmy a technologii převodu energie, má rychlou odezvu a vysokou přesnost kompenzace. Umožňuje širokopásmové potlačení harmonik bez nutnosti dodatečných filtrů a je vhodný pro různé scénáře s nelineárními zátěžemi. Je to klíčové zařízení pro řešení harmonického znečištění a zlepšení spolehlivosti elektrické sítě.

Struktura systému a princip fungování

Základní struktura

• Detekční jednotka: integrovaný modul detekce proudu/napětí s vysokou přesností, který v reálném čase shromažďuje signály proudu ze sítě a zátěže, přesně odděluje harmonické složky a reaktivní proud pomocí FFT a rychlé Fourierovy transformace, poskytuje datovou podporu pro kompenzační řízení.

• Řídící jednotka: vybavena dvojitým řídícím systémem DSP a FPGA, který má rychlou výpočetní rychlost a přesnou logiku řízení. Je propojena s hlavním obvodovým modulem prostřednictvím vysokorychlostní komunikační sběrnice (RS-485/CAN/Ethernet) pro dosažení reálného času vydávání příkazů a monitorování stavu.

• Hlavní obvodový modul: můstkový inverzní obvod tvořený vysokovýkonnými IGBT moduly, které mají silnou přetížovací kapacitu a stabilní provozní charakteristiky, a které mohou rychle generovat kompenzační proud podle řídících příkazů; vybaven filtračními a ochrannými jednotkami pro dosažení omezení proudu, ochrany před přetlakem a elektromagnetické kompatibility.

• Pomocná struktura: zahrnující dvojitý zdroj napájení, chladicí systémy a ochranné skříně, aby bylo zajištěno spojité a stabilní fungování zařízení v komplexních pracovních podmínkách.

Princip fungování

Řadič v reálném čase sleduje nelineární zátěžový proud v elektrické síti prostřednictvím detekční jednotky, používá technologii FFT rychlé Fourierovy transformace pro analýzu amplitud a fázových informací každého harmonického proudu a okamžitě vypočítává požadované parametry reverzního kompenzačního proudu. Následně se přepínací stav IGBT modulu řídí pomocí technologie PWM pulsní šířkové modulace, aby byl vygenerován kompenzační proud s rovnou amplitudou a opačnou fází k harmonickému proudu, který je přesně veden do elektrické sítě a ruší harmonický proud vygenerovaný zátěží. Zároveň lze dynamicky upravovat reaktivní výkon podle potřeby, což nakonec vedeme k sinusoidálnímu proudu a optimalizaci faktoru využití v elektrické síti, výrazně snižuje míru harmonické deformace (THDi) a zajistí, aby kvalita elektrické energie splňovala relevantní národní standardy.

Způsob chlazení

• Vynucené chlazení (AF/Chlazení vzduchem)

• Vodní chlazení

Hlavní vlastnosti

• Přesné a efektivní potlačení harmonik: dokáže potlačit 2-50 harmonik, snížit míru harmonické deformace THDi pod 5% a dosáhnout rozlišení kompenzačního proudu 0,1 A. Může přesně reagovat na komplexní harmoniky vygenerované nelineárními zátěžemi jako jsou frekvenční měniče, obloukové trouby, usměrňovače atd.

• Rychlá odezva a dynamická kompenzace: s dobou odezvy menší než 5 ms může v reálném čase sledovat dynamické změny harmonických a reaktivních zátěží bez prodlevy kompenzace, efektivně řeší problém fluktuací kvality elektrické energie způsobených impulsními zátěžemi.

• Stabilita a spolehlivost, s vysokou adaptabilitou: používá dvojitý design zdroje napájení a redundantní ochranný mechanismus, má mnoho ochranných funkcí jako přetlak, nedotlak, přetok, přetopení a selhání ovladače; stupeň ochrany dosahuje IP30 (uvnitř)/IP44 (venku), odolává provozním teplotám -35 ℃~+40 ℃ a je vhodný pro různé tvrdé pracovní podmínky.

• Flexibilní funkce, kompatibilní s rozšířením: podporuje samostatnou kompenzaci harmonik, samostatnou kompenzaci reaktivního výkonu nebo kombinaci obou režimů kompenzace; kompatibilní s více komunikačními protokoly jako Modbus RTU a IEC61850, umožňuje paralelní síťovou operaci více zařízení a splňuje požadavky různých scénářů kapacity.

• Energeticky úsporné a ekologické, ekonomické a praktické: vlastní ztráta energie je méně než 1%, nevytváří žádné další harmoniky a neovlivňuje původní strukturu elektrické sítě; nevyžaduje velké kapacitní kondenzátory nebo indukční komponenty, kompaktní struktura, ušetří prostor pro instalaci a počáteční investici.

Technické specifikace

Použití v praxi

• Průmyslové odvětví: ocel, hutnictví (elektrické obloukové pece, kontinuální lihovací stroje), těžba (zařízení poháněná frekvenčním měničem), petrochemie (komprese, čerpadla), výroba automobilů (svařovací zařízení, lakovací linky) a jiné scénáře s velkým počtem nelineárních zatížení, pro kontrolu harmonického znečištění a zajištění stabilního chodu výrobního zařízení.

• Komerční a obytné budovy: centrální klimatizace, výtahy, osvětlovací systémy pro kancelářské budovy, nákupní centra, hotely, UPS zdroje příruční energie pro data centra, servery, pro potlačení harmonických rušení a prevenci poškození elektrického zařízení.

• V oblasti nové energie se používá na straně inverteru fotovoltaických elektráren a větrných farm k řízení harmonik generovaných invertéry, zlepšení kvality připojení nové energie k síti a splnění standardů přístupu k síti.

• V oblasti dopravy: elektrifikované železniční trakční stanice, městské dopravní systémy, řešení problémů s harmoniky a negativní posloupností generovanými trakčními zatíženími a stabilizace napětí dodávaného proudu.

• Jiné scénáře: lékařské vybavení, výrobní linky pro přesné přístroje, zdvihací zařízení letišť a přístavů a jiné scénáře, které vyžadují striktní kvalitu dodávaného proudu, poskytování čistého prostředí pro dodávaný proud.