Filtro Attivo di Potenza 400V/690V (APF)

Panoramica del prodotto

Il Filtro Attivo di Potenza (APF) è un dispositivo di ottimizzazione della qualità dell'energia ad alte prestazioni progettato specificamente per reti di distribuzione a media e bassa tensione. Le sue funzioni principali si concentrano sul controllo armonico e sulla compensazione reattiva precisa, che possono catturare e sopprimere rapidamente l'interferenza armonica nella rete elettrica, tenendo conto anche della regolazione della potenza reattiva, migliorando efficacemente la qualità dell'energia, riducendo le perdite di linea e garantendo il funzionamento sicuro e stabile delle apparecchiature elettriche. Come dispositivo elettronico completamente controllato, l'APF adotta algoritmi di rilevamento avanzati e tecnologie di conversione dell'energia, con tempi di risposta rapidi e alta precisione di compensazione. Può raggiungere la soppressione armonica a banda larga senza la necessità di componenti di filtraggio aggiuntivi ed è adatto a vari scenari con carichi non lineari. È un equipaggiamento chiave per risolvere l'inquinamento armonico e migliorare l'affidabilità della rete elettrica.

Struttura del sistema e principio di funzionamento

Struttura principale

• Unità di rilevamento: modulo integrato di rilevamento corrente/tensione ad alta precisione, raccolta in tempo reale dei segnali di corrente dalla rete e dal carico, separazione precisa dei componenti armonici e della corrente reattiva attraverso la tecnologia FFT e trasformata rapida di Fourier, fornendo supporto dati per il controllo della compensazione.

• Unità di controllo: dotata di un sistema di controllo a doppio nucleo DSP e FPGA, ha una velocità di calcolo rapida e logica di controllo precisa. È collegata al modulo del circuito principale tramite bus di comunicazione ad alta velocità (RS-485/CAN/Ethernet) per ottenere l'emissione di comandi in tempo reale e il monitoraggio dello stato.

• Modulo del circuito principale: il circuito inversore a ponte è composto da moduli di potenza IGBT ad alte prestazioni, che hanno una forte capacità di sovraccarico e caratteristiche operative stabili, e possono generare rapidamente la corrente di compensazione in base alle istruzioni di controllo; Dotato di unità di filtraggio e protezione per realizzare limitazione di corrente, protezione contro i sovratensioni e compatibilità elettromagnetica.

• Struttura ausiliaria: comprende moduli di alimentazione duali, sistemi di raffreddamento e armadi protettivi per garantire il funzionamento continuo e stabile dell'equipaggiamento in condizioni di lavoro complesse.

Principio di funzionamento

Il controller monitora in tempo reale la corrente del carico non lineare nella rete attraverso l'unità di rilevamento, utilizza la tecnologia di trasformata rapida di Fourier (FFT) per analizzare le informazioni sull'ampiezza e sulla fase di ogni corrente armonica, e calcola istantaneamente i parametri necessari per la corrente di compensazione inversa. Successivamente, lo stato di commutazione del modulo IGBT viene controllato attraverso la tecnologia di modulazione di larghezza di impulso (PWM) per generare una corrente di compensazione con ampiezza uguale e fase opposta alla corrente armonica, che viene iniettata con precisione nella rete e annulla la corrente armonica generata dal carico. Allo stesso tempo, la potenza reattiva può essere regolata dinamicamente secondo la richiesta, raggiungendo infine una corrente sinusoidale e l'ottimizzazione del fattore di potenza nella rete, riducendo significativamente il tasso di distorsione armonica (THDi), e assicurando che la qualità dell'energia soddisfi gli standard nazionali pertinenti.

Metodo di raffreddamento

• Raffreddamento forzato (AF/Raffreddamento a aria)

• Raffreddamento a acqua

Caratteristiche principali

• Soppressione armonica accurata ed efficiente: può sopprimere armoniche da 2 a 50, ridurre il tasso di distorsione armonica THDi al di sotto del 5% e raggiungere una risoluzione della corrente di compensazione di 0,1A. Può rispondere con precisione a armoniche complesse generate da carichi non lineari come convertitori di frequenza, forni ad arco, rettificatori, ecc.

• Risposta rapida e compensazione dinamica: con un tempo di risposta inferiore a 5 ms, può tracciare in tempo reale le variazioni dinamiche delle armoniche e della potenza reattiva del carico senza compensazione ritardata, risolvendo efficacemente il problema delle fluttuazioni della qualità dell'energia causate da carichi di impatto.

• Stabile e affidabile, con forte adattabilità: adotta un design di alimentazione doppia e meccanismi di protezione ridondanti, ha molteplici funzioni di protezione come sovratensione, sottotensione, sovra corrente, sovra scaldamento e guasto di pilotaggio; Il livello di protezione raggiunge IP30 (interno)/IP44 (esterno), può sopportare temperature operative da -35 ℃ a +40 ℃, e si adatta a varie condizioni di lavoro difficili.

• Funzionalità flessibili, compatibili con l'espansione: supporta la compensazione separata delle armoniche, la compensazione separata della potenza reattiva, o una combinazione di entrambi i modi di compensazione; Compatibile con più protocolli di comunicazione come Modbus RTU e IEC61850, può realizzare l'operazione in rete parallela di più macchine e soddisfare i requisiti di scenari di diversa capacità.

• Energetico ed ecologico, economico e pratico: la sua perdita di energia è inferiore all'1%, non genera armoniche aggiuntive e non influenza la struttura originale della rete; Non richiede condensatori o componenti induttivi di grande capacità, ha una struttura compatta, risparmiando spazio di installazione e investimento iniziale.

Specifiche tecniche

Scenari di applicazione

• Settori industriali: siderurgia, metallurgia (forni ad arco elettrico, macchine da colata continua), estrazione mineraria (attrezzature azionate da convertitori di frequenza), petrochimica (compressori, pompe), produzione automobilistica (attrezzature per saldatura, linee di verniciatura) e altri scenari con un gran numero di carichi non lineari, per controllare l'inquinamento armonico e garantire il funzionamento stabile delle attrezzature produttive.

• Edifici commerciali e civili: condizionatori centrali, ascensori, sistemi di illuminazione per edifici di uffici, centri commerciali, alberghi, alimentazioni UPS per centri di dati, cluster di server, per sopprimere le interferenze armoniche e evitare danni alle attrezzature elettriche.

• Nel campo dell'energia rinnovabile, sul lato inversore delle centrali fotovoltaiche e dei parchi eolici, per controllare gli armonici generati dagli inversori, migliorare la qualità dell'energia elettrica collegata alla rete e soddisfare gli standard di accesso alla rete.

• Nel campo dei trasporti: stazioni di trazione ferroviaria elettrificata, sistemi di alimentazione del trasporto urbano su rotaia, risolvere i problemi di armonici e sequenza negativa generati dai carichi di trazione e stabilizzare la tensione di alimentazione.

• Altri scenari: attrezzature mediche, linee di produzione di strumenti di precisione, attrezzature di sollevamento in aeroporti e porti, e altri scenari che richiedono una qualità dell'energia elettrica rigorosa, fornendo un ambiente di energia puro.