400V/690V Aktiver Leistungsfaktor (APF)

Produktübersicht

Der Aktive Leistungsfaktor (APF) ist ein leistungsstarkes Gerät zur Optimierung der Stromqualität, das speziell für Mittel- und Niederspannungsverteilnetze entwickelt wurde. Seine Kernfunktionen konzentrieren sich auf die Harmonische Steuerung und die präzise Blindleistungskompensation, wodurch harmonische Störungen im Stromnetz schnell erfasst und unterdrückt werden können. Darüber hinaus wird auch die Blindleistung geregelt, was die Stromqualität effektiv verbessert, Verluste in der Leitung verringert und den sicheren und stabilen Betrieb elektrischer Ausrüstung gewährleistet. Als vollständig kontrolliertes leistungselektronisches Gerät verwendet der APF fortschrittliche Erkennungsalgorithmen und Stromwandler-Technologie, was eine schnelle Reaktionszeit und hohe Kompensationsgenauigkeit ermöglicht. Es kann breitbandige harmonische Unterdrückung ohne zusätzliche Filterkomponenten erreichen und eignet sich für verschiedene Szenarien mit nichtlinearen Lasten. Es ist ein Kerngerät zur Lösung von harmonischen Verschmutzungen und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Stromnetzes.

Systemstruktur und Arbeitsprinzip

Kernstruktur

• Erkennungseinheit: Integriertes Hochpräzisions-Strom/Spannungserkennungsmodul, das Stromsignale aus dem Stromnetz und der Last in Echtzeit sammelt. Durch FFT und schnelle Fourier-Transformationstechnologie werden harmonische Komponenten und Blindstrom präzise getrennt, um Daten für die Kompensationssteuerung bereitzustellen.

• Steuerungseinheit: Ausgestattet mit einem DSP- und FPGA-Doppelkern-Steuerungssystem, das über eine schnelle Berechnungsgeschwindigkeit und eine präzise Steuerungslogik verfügt. Es ist über einen Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsbus (RS-485/CAN/Ethernet) mit dem Hauptkreismodul verbunden, um Befehlsemission und Statusüberwachung in Echtzeit zu ermöglichen.

• Hauptkreismodul: Der Brückenwandlerkreis besteht aus hochwertigen IGBT-Leistungsmodule, die starke Überlastfähigkeiten und stabile Betriebscharakteristiken aufweisen und gemäß Steuerbefehlen schnell Kompensationsströme erzeugen können; Ausgestattet mit Filter- und Schutzkomponenten, um Strombegrenzung, Überspannungsschutz und elektromagnetische Kompatibilität zu gewährleisten.

• Hilfsstruktur: einschließlich Doppelspeiseeinheiten, Kühlungssysteme und Schutzhäuser, um den kontinuierlichen und stabilen Betrieb der Ausrüstung unter komplexen Arbeitsbedingungen zu gewährleisten.

Arbeitsprinzip

Der Steuerer überwacht durch die Erkennungseinheit in Echtzeit den nichtlinearen Laststrom im Stromnetz, analysiert mittels FFT-Fast-Fourier-Transformationstechnologie die Amplituden- und Phaseninformation jedes harmonischen Stroms und berechnet sofort die erforderlichen Parameter des entgegengesetzten Kompensationsstroms. Anschließend wird durch PWM-Pulsbreitenmodulationstechnologie der Schaltzustand des IGBT-Moduls gesteuert, um einen Kompensationsstrom gleicher Amplitude und entgegengesetzter Phase zum harmonischen Strom zu erzeugen, der präzise in das Stromnetz injiziert und den vom Last erzeugten harmonischen Strom ausgleicht. Gleichzeitig kann die Blindleistung nach Bedarf dynamisch angepasst werden, um letztendlich sinusförmige Ströme und eine Optimierung des Wirkfaktors im Stromnetz zu erreichen, was die harmonische Verzerrungsrate (THDi) signifikant reduziert und sicherstellt, dass die Stromqualität den relevanten nationalen Standards entspricht.

Kühlverfahren

• Zwangskühlung (AF/Luftkühlung)

• Wasserkühlung

Hauptmerkmale

• Präzise und effiziente harmonische Unterdrückung: Es kann 2-50 Harmonische unterdrücken, die harmonische Verzerrungsrate THDi auf unter 5 % reduzieren und eine Kompensationsstromauflösung von 0,1 A erreichen. Es kann präzise auf komplexe Harmonische reagieren, die von nichtlinearen Lasten wie Frequenzumrichtern, Lichtbogenschmelzen, Gleichrichtern usw. erzeugt werden.

• Schnelle Reaktion und dynamische Kompensation: Mit einer Reaktionszeit von weniger als 5 ms kann es die dynamischen Veränderungen der Lastharmonischen und der Blindleistung in Echtzeit ohne verzögerte Kompensation verfolgen, was das Problem der Schwankungen der Stromqualität durch Stoßlasten effektiv löst.

• Stabil und zuverlässig mit hoher Anpassungsfähigkeit: Es verwendet ein Doppelspeisekonzept und redundante Schutzmechanismen, bietet mehrere Schutzfunktionen wie Überspannung, Unterspannung, Überstrom, Überhitzung und Antriebsfehler; Das Schutzgrad erreicht IP30 (Innenbereich)/IP44 (Außenbereich), kann Betriebstemperaturen von -35 ℃ bis +40 ℃ aushalten und eignet sich für verschiedene harte Arbeitsbedingungen.

• Flexibel und erweiterbar: unterstützt separate Kompensation für Harmonische, separate Kompensation für Blindleistung oder eine Kombination beider Kompensationsmodi; Kompatibel mit mehreren Kommunikationsprotokollen wie Modbus RTU und IEC61850, ermöglicht parallelen Netzwerk-Betrieb mehrerer Geräte und erfüllt die Anforderungen verschiedener Kapazitätsszenarien.

• Energieeffizient und umweltfreundlich, wirtschaftlich und praktisch: sein eigener Energieverlust beträgt weniger als 1 %, es entstehen keine zusätzlichen Harmonischen, und es beeinträchtigt die ursprüngliche Struktur des Stromnetzes nicht; Es sind keine großen Kondensatoren oder induktiven Komponenten erforderlich, die strukturelle Kompaktheit spart Installationsraum und den anfänglichen Investitionsaufwand.

Technische Spezifikationen

Anwendungsszenarien

• Industrielle Sektoren: Stahl, Metallurgie (Elektrolichtbogenöfen, kontinuierliche Gießmaschinen), Bergbau (frequenzumrichtergetriebene Anlagen), Petrochemie (Kompressoren, Pumpen), Automobilherstellung (Schweißanlagen, Beschichtungslinien) und andere Szenarien mit einer großen Anzahl nichtlinearer Lasten, um harmonische Verunreinigungen zu kontrollieren und den stabilen Betrieb von Produktionsanlagen sicherzustellen.

• Gewerbliche und zivile Gebäude: Zentralheizungsanlagen, Aufzüge, Beleuchtungssysteme in Bürogebäuden, Einkaufszentren, Hotels, USV-Anlagen für Rechenzentren, Serverclustern, um harmonische Störungen zu unterdrücken und Schäden an elektrischen Geräten zu vermeiden.

• Im Bereich der erneuerbaren Energien wird die Inverterseite von Photovoltaik-Kraftwerken und Windparks verwendet, um die durch Inverter erzeugten Harmonischen zu kontrollieren, die Qualität des in das Stromnetz eingespeisten Stroms aus erneuerbaren Energien zu verbessern und die Netzanschlussstandards einzuhalten.

• Im Verkehrsbereich: Elektrifizierte Eisenbahnbetriebswerke, Versorgungssysteme für städtische Bahnverkehr, um die durch Zuglasten erzeugten harmonischen und negativen Folgen zu lösen und die Spannung der Stromversorgung zu stabilisieren.

• Andere Szenarien: Medizintechnik, Produktion von Präzisionsinstrumenten, Flughafenaufzugseinrichtungen, Hafenhebeanlagen und andere Szenarien, die eine strikte Stromqualität erfordern, um eine reine Stromumgebung bereitzustellen.