فیلتر قدرت فعال ۴۰۰وولت/۶۹۰وولت (APF)

مروری بر محصول

فیلتر قدرت فعال (APF) دستگاه بهینه‌سازی کیفیت برق با عملکرد بالا است که مخصوصاً برای شبکه‌های توزیع ولتاژ متوسط و پایین طراحی شده است. عملکردهای اصلی آن شامل کنترل هارمونیک و جبران دقیق قدرت واکنشی است، که می‌تواند تداخلات هارمونیک را در شبکه برق سریعاً تشخیص دهد و آنها را کاهش دهد، همچنین به تنظیم قدرت واکنشی نیز توجه می‌کند، به طور موثر کیفیت برق را بهبود می‌بخشد، ضرر خطوط را کاهش می‌دهد و عملکرد ایمن و پایدار تجهیزات برق را تضمین می‌کند. به عنوان یک دستگاه الکترونیک قدرت کاملاً کنترل‌پذیر، APF از الگوریتم‌های تشخیص پیشرفته و تکنولوژی تبدیل قدرت استفاده می‌کند، با سرعت پاسخ سریع و دقت جبران بالا. می‌تواند تضعیف هارمونیک با پهنای باند گسترده بدون نیاز به اجزای فیلتر کننده اضافی را به دست آورد و برای سناریوهای مختلف با بارهای غیرخطی مناسب است. این یک تجهیز اصلی برای حل آلودگی هارمونیک و بهبود قابلیت اطمینان شبکه برق است.

ساختار سیستم و اصل کار

ساختار اصلی

• واحد تشخیص: مجهز به ماژول تشخیص جریان/ولتاژ با دقت بالا، جمع‌آوری زنده داده‌های جریان از شبکه برق و بار، تفکیک دقیق مؤلفه‌های هارمونیک و جریان واکنشی از طریق FFT و تکنولوژی تبدیل فوریه سریع، ارائه داده‌های حمایتی برای کنترل جبران.

• واحد کنترل: مجهز به سیستم کنترل دو هسته‌ای DSP و FPGA، دارای سرعت محاسباتی سریع و منطق کنترل دقیق. از طریق باس ارتباطات سریع (RS-485/CAN/Ethernet) با ماژول مدار اصلی پیوند دارد تا انتشار دستورالعمل‌های زنده و نظارت بر وضعیت را محقق کند.

• ماژول مدار اصلی: مدار معکوس پلی از ماژول‌های قدرت IGBT با عملکرد بالا تشکیل شده است، که دارای ظرفیت بار بیش از حد قوی و ویژگی عملکرد پایدار است و می‌تواند جریان جبرانی را بر اساس دستورالعمل‌های کنترل سریعاً تولید کند؛ مجهز به واحد فیلتر کننده و حفاظتی برای محدود کردن جریان، محافظت از ولتاژ بیش از حد و سازگاری الکترومغناطیسی.

• ساختار کمکی: شامل ماژول‌های تغذیه دوگانه، سیستم‌های خنک‌سازی و کابین‌های محافظ برای تضمین عملکرد مداوم و پایدار تجهیزات در شرایط کاری پیچیده.

اصل کار

کنترل‌کننده از طریق واحد تشخیص جریان بار غیرخطی در شبکه برق را زنده می‌نماید، از تکنولوژی تبدیل فوریه سریع FFT برای تحلیل اطلاعات دامنه و فاز هر جریان هارمونیک استفاده می‌کند و پارامترهای مورد نیاز جریان جبرانی معکوس را به طور لحظه‌ای محاسبه می‌کند. سپس، از طریق تکنولوژی مدولاسیون عرض پالس PWM وضعیت تغییر وضعیت IGBT را کنترل می‌کند تا جریان جبرانی با دامنه مساوی و فاز معکوس جریان هارمونیک را تولید کند، که به صورت دقیق به شبکه برق تزریق شده و جریان هارمونیک تولید شده توسط بار را خنثی می‌کند. همزمان، قدرت واکنشی می‌تواند به طور پویا بر اساس نیاز تنظیم شود، به طور نهایی به بهینه‌سازی جریان سینوسی و عامل توان در شبکه برق منجر می‌شود، نرخ تحریف هارمونیک (THDi) به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و تضمین می‌شود که کیفیت برق استانداردهای ملی مربوطه را رعایت می‌کند.

روش خنک‌سازی

• خنک‌سازی اجباری (AF/خنک‌سازی هوا)

• خنک‌سازی آبی

ویژگی‌های اصلی

• کنترل هارمونیک دقیق و کارآمد: می‌تواند هارمونیک‌های ۲-۵۰ را کنترل کند، نرخ تحریف هارمونیک THDi را به زیر ۵٪ کاهش دهد و دقت تفکیک جریان جبرانی ۰٫۱A را به دست آورد. می‌تواند به طور دقیق به هارمونیک‌های پیچیده تولید شده توسط بارهای غیرخطی مانند تبدیل‌کننده‌های فرکانس، کوره‌های قوس الکتریکی، مستطیل‌سازها و غیره پاسخ دهد.

• پاسخ سریع و جبران پویا: با زمان پاسخ کمتر از ۵ms، می‌تواند تغییرات پویای هارمونیک بار و قدرت واکنشی را به طور زنده تعقیب کند و بدون تأخیر جبران کند، به طور موثر مشکل نوسانات کیفیت برق ناشی از بارهای ضربه‌ای را حل می‌کند.

• پایدار و قابل اعتماد، با انطباق قوی: با استفاده از طراحی تغذیه دوگانه و مکانیسم محافظیت اضافی، دارای چندین عملکرد محافظیتی مانند ولتاژ بیش از حد، ولتاژ کمتر از حد، جریان بیش از حد، گرم شدن بیش از حد و خرابی درایو؛ سطح محافظیت IP30 (داخلی)/IP44 (خارجی)، می‌تواند در دمای کاری -۳۵ ℃~+۴۰ ℃ مقاومت کند و برای شرایط کاری سخت مختلف مناسب است.

• قابلیت‌های انعطاف‌پذیر، سازگار با گسترش: پشتیبانی از جبران جداگانه هارمونیک، جبران جداگانه قدرت واکنشی یا ترکیبی از هر دو حالت جبران؛ سازگار با چندین پروتکل ارتباطی مانند Modbus RTU و IEC61850، می‌تواند عملیات شبکه موازی چندین دستگاه را محقق کند و نیازهای سناریوهای ظرفیت مختلف را برآورده کند.

• صرفه‌جویی در انرژی و محیط زیست‌دوستانه، اقتصادی و عملی: تلفات خود به کمتر از ۱٪ می‌رسد، هارمونیک اضافی تولید نمی‌کند و ساختار اصلی شبکه برق را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد؛ نیاز به خازنهای ظرفیت بزرگ یا اجزای القایی ندارد، ساختار فشرده، فضای نصب و سرمایه اولیه را صرفه‌جویی می‌کند.

مشخصات فنی

سیناریوهای کاربردی

• صنایع: صنعت فولاد، متالورژی (فرن‌های القایی، دستگاه‌های ریخته‌گری پیوسته)، معدنکاری (تجهیزات به سمت تغییر فرکانس)، پتروشیمی (فشرده‌کننده‌ها، پمپ‌ها)، تولید خودرو (تجهیزات جوشکاری، خطوط پوشش‌دهی) و سایر سناریوهای با بارهای غیرخطی زیاد، برای کنترل آلودگی هارمونیک و اطمینان از عملکرد پایدار تجهیزات تولید.

• ساختمان‌های تجاری و مدنی: یخچال‌های مرکزی، آسانسورها، سیستم‌های روشنایی در ساختمان‌های اداری، مراکز خرید، هتل‌ها، منابع تغذیه UPS برای مراکز داده، خوشه‌های سرور، برای سرکوب تداخل هارمونیک و جلوگیری از آسیب به تجهیزات الکتریکی.

• در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر، طرف مبدل نیروگاه‌های خورشیدی و بادی برای کنترل هارمونیک‌های تولید شده توسط مبدل‌ها، بهبود کیفیت برق متصل به شبکه انرژی‌های تجدیدپذیر و تامین استانداردهای ورود به شبکه.

• در حوزه حمل و نقل: ایستگاه‌های تحریک راه‌آهن برقی، سیستم‌های تأمین برق حمل و نقل شهری، حل مشکلات هارمونیک و دنباله منفی تولید شده توسط بارهای تحریک و پایدارسازی ولتاژ تأمین برق.

• سایر سناریوها: تجهیزات پزشکی، خطوط تولید دستگاه‌های دقیق، تجهیزات بلندکردن فرودگاه‌ها و بنادر، و سایر سناریوهایی که نیازمند کیفیت برق دقیق هستند، ارائه محیط برق خالص.