400V/690V активен филтър на мощността (APF)

Преглед на продукта

Активният филтър за мощност (APF) е високопроизводително устройство за оптимизация на качеството на електроенергия, предназначено специално за средноволтови и нисковолтови разпределителни мрежи. Неговите основни функции се концентрират върху контрола на хармониките и точната компенсация на реактивната мощност, което позволява бързо засичане и поддаване на хармонично заблуждение в електроенергийната мрежа, като същевременно се отчита регулацията на реактивната мощност, ефективно подобрявайки качеството на електроенергията, намалявайки загубите по линията и осигурявайки безопасна и стабилна работа на електроустановките. Като напълно контролируемо електронно устройство, APF използва напредъци алгоритми за детекция и технологии за преобразуване на мощност, с бърза скорост на отговор и висока точност на компенсация. То може да постигне широколентова подаване на хармоники без допълнителни филтриращи компоненти и е подходящо за различни сценарии с нелинейни натоварвания. Това е ключово устройство за решаване на проблема с хармоничното замърсяване и подобряване на надеждността на електроенергийната мрежа.

Структура на системата и принцип на действие

Основна структура

• Единица за детекция: Интегриран модул за високоточна детекция на ток/напруга, реално време събиране на сигнали на тока от електроенергийната мрежа и натоварването, точна разделба на хармонични компоненти и реактивен ток чрез FFT и технология за бързо Фурие преобразуване, предоставяне на данни за подкрепа на контрола на компенсацията.

• Единица за управление: Оборудвана с двукратен контролен системен DSP и FPGA, има бърза скорост на изчисления и точна контролна логика. Свързана е с главния циркулярен модул чрез високоскоростна комуникационна шина (RS-485/CAN/Ethernet) за реализиране на реално време издаване на команди и мониторинг на състояние.

• Главен циркулярен модул: Мостовият инверторен циркул е съставен от високопроизводителни IGBT мощностни модули, които имат силна капацитет за прекомерно натоварване и характеристики на стабилна работа, и могат бързо да генерира компенсиращ ток според управляващи указания; Оборудвана с филтриращи и защитни единици за постигане на ограничение на тока, защита от прекомерна напруга и електромагнитна съвместимост.

• Помощна структура: включва двойни модули за доставка на енергия, охладителни системи и защитни кабини за осигуряване на непрекъсната и стабилна работа на оборудването при сложни условия на работа.

Принцип на действие

Контролаторът наблюдава в реално време тока на нелинейното натоварване в електроенергийната мрежа чрез единицата за детекция, използва FFT бързо Фурие преобразуване за анализ на амплитудата и фазовата информация на всеки хармоничен ток, и моментално изчислява необходимите параметри за обратна компенсираща ток. След това, чрез PWM технология за модулация на пулсираната ширина, контролира се превключващото състояние на IGBT модула, за да се генерира компенсиращ ток с равна амплитуда и противоположна фаза на хармоничния ток, който се вкарва точно в електроенергийната мрежа и се изравнява с хармоничния ток, генериран от натоварването. Едновременно, реактивната мощност може да бъде динамично регулирана според нуждата, в крайна сметка постигайки синусоидален ток и оптимизиране на фактора на мощността в електроенергийната мрежа, значително намалявайки хармоничната степен на искажение (THDi), и осигурявайки, че качеството на електроенергията отговаря на съответните национални стандарти.

Метод за охлаждане

• Принудително охлаждане (AF/Въздушно охлаждане)

• Водно охлаждане

Основни характеристики

• Точна и ефективна подаване на хармониките: Може да подави 2-50 хармоники, да намали хармоничната степен на искажение THDi под 5%, и да постигне разрешителна способност на компенсиращ ток от 0.1A. Може да отговаря точно на комплексните хармоники, генерирали от нелинейни натоварвания, такива като преобразувачи на честота, дъгови печи, правоъгълници и други.

• Бърз отговор и динамична компенсация: С време на отговор под 5ms, може да следи динамичните промени на хармоничния ток и реактивната мощност на натоварването в реално време, без закъснение в компенсацията, ефективно решавайки проблема с колебанията на качеството на електроенергията, причинени от ударни натоварвания.

• Стабилна и надеждна, с силна адаптивност: Използва двойно проектиране на доставка на енергия и резервен механизъм за защита, има многобройни защитни функции, такива като прекомерна напруга, недостатъчна напруга, прекомерен ток, прекомерно затопляне и дефект на управление; Уровъкът на защита достига IP30 (в помещение)/IP44 (на открито), може да издържа температурни условия на работа от -35 ℃~+40 ℃, и е подходяща за различни стресови условия на работа.

• Гъвкава функционалност, съвместима с разширяване: Поддържа отделна компенсация на хармониките, отделна компенсация на реактивната мощност, или комбинация от двете начини на компенсация; Съвместима с множество протоколи за комуникация, такива като Modbus RTU и IEC61850, може да постигне паралелно мрежово функциониране на множество машини и да отговаря на изискванията на различни сценарии с ёмкости.

• Спестяваща енергия и екологично чиста, икономична и практична: собствената й загуба на мощност е под 1%, без допълнително генериране на хармоники, и не влияе на оригиналната структура на електроенергийната мрежа; Не изисква големи капацитетни кондензатори или индуктивни компоненти, компактна структура, спестява пространство за инсталация и първоначална инвестиция.

Технически спецификации

Приложения

• Промишлени сектори: стоманена промишленост, металургия (електрически дъги печи, непрекъснато леене), горнодобив (уреди, задвижвани от преобразуватели на честота), петрохимия (компресори, помпи), автомобилна промишленост (сварочни уреди, покрителни линии) и други сценарии с голям брой нелинейни натоварвания, за контрол на хармоничното замърсяване и осигуряване на стабилна работа на производствените уреди.

• Търговски и граждански сгради: централно въздуходуване, асансьори, осветителни системи за офисни сгради, търговски центрове, хотели, UPS защота за данни, сървърни кластери, за подтискане на хармонично въздействие и избягване на повреди на електрическата апаратура.

• В областта на новите енергийни източници, инверторната страна на фотоелектрически електроцентрали и вятърни ферми се използва за контрол на хармониите, генериращи се от инверторите, за подобряване на качеството на новата енергия, свързана с мрежата, и за спазване на стандартите за достъп до мрежата.

• В областта на транспорта: електрифицирани железопътни тегловни станции, системи за електрофикация на градски транспорт, решаване на проблемите с хармоники и негативни последователности, генериращи се от тегловни натоварвания, и стабилизиране на напрежението на електропитанието.

• Други сценарии: медицински уреди, производствени линии за прецизни инструменти, товарни уреди в летища и пристанища, и други сценарии, които изискват стриктен контрол на качеството на електропитанието, предоставяйки чиста електрическа среда.