400В/690В Активний фільтр електроенергії (АФЕ)

Огляд продукту

Активний фільтр потужності (APF) - це високопродуктивне пристрою для оптимізації якості електроенергії, спеціально розроблене для середньо- та низьковольтових розподільчих мереж. Його основні функції зосереджені на керуванні гармоніками та точному компенсуванні реактивної потужності, що дозволяє швидко виявляти та придушувати гармонічні перешкоди в електромережі, одночасно враховуючи регулювання реактивної потужності, ефективно покращуючи якість електроенергії, зменшуючи втрати у лініях та забезпечуючи безпечну та стабільну роботу електрообладнання. Як повністю контролюване електронне пристрій, APF використовує передові алгоритми виявлення та технології перетворення потужності, має швидку відповідь та високу точність компенсації. Він може досягти широкополосного підавлення гармонік без потреби додаткових фільтруючих компонентів та підходить для різних сценаріїв з нелінійними навантаженнями. Це ключовий обладнання для вирішення проблеми загрязнення гармоніками та покращення надійності електромережі.

Структура системи та принцип роботи

Основна структура

• Блок виявлення: інтегрований модуль високої точності виявлення струму/напруги, реального часу збирання сигналів струму з електромережі та навантаження, точне розділення гармонічних компонентів та реактивного струму за допомогою FFT та технології швидкого перетворення Фур'є, надання даних для контролю компенсації.

• Контролюючий блок: оснащений подвійною системою контролю DSP та FPGA, має швидкий обчислювальний процес та точну логіку контролю. Пов'язаний з головним модулем через швидку комунікаційну шину (RS-485/CAN/Ethernet) для реалізації випуску команд та моніторингу стану в реальному часі.

• Головний модуль: містить мостовий інверторний контур, складений з високопродуктивних IGBT-модулів, які мають сильну перевантажувальну здатність та стабільні характеристики роботи, та можуть швидко генерувати компенсаційний струм відповідно до керуючих команд; оснащений фільтруючими та захисними одиницями для досягнення обмеження струму, захисту від перенапруги та електромагнітної сумісності.

• Допоміжна структура: включає подвійні модулі живлення, системи охолодження та захищені шафи для забезпечення постійної та стабільної роботи обладнання в складних умовах.

Принцип роботи

Керуючий пристрій в реальному часі моніторить струм нелінійного навантаження в електромережі через блок виявлення, використовує технологію FFT для аналізу амплітуди та фазової інформації кожного гармонічного струму, та миттєво розраховує необхідні параметри протилежного компенсаційного струму. Наступно, стан переключення IGBT-модуля контролюється за допомогою технології PWM, щоб згенерувати компенсаційний струм з однаковою амплітудою, але протилежною фазою до гармонічного струму, який точно вводиться в електромережу та знищує гармонічний струм, породжений навантаженням. Одночасно, реактивна потужність може бути динамічно налаштована згідно з потребами, врешті-решт досягаючи синусоїдального струму та оптимізації коефіцієнта спотворення (THDi), значно зменшуючи гармонічне спотворення, та забезпечуючи, що якість електроенергії відповідає відповідним національним стандартам.

Метод охолодження

• Примусове охолодження (AF/Повітряне охолодження)

• Водяне охолодження

Основні особливості

• Точне та ефективне підавлення гармонік: може підавляти 2-50 гармоніки, знизити коефіцієнт гармонічного спотворення THDi нижче 5%, та досягти роздільної здатності компенсаційного струму 0,1 А. Може точно реагувати на складні гармоніки, породжені нелінійними навантаженнями, такими як частотні перетворювачі, дугові печі, выпрямители тощо.

• Швидка відповідь та динамічна компенсація: з часом відгуку менше 5 мс, може відстежувати динамічні зміни гармонік навантаження та реактивної потужності в реальному часі без затримки компенсації, ефективно вирішує проблему коливань якості електроенергії, спричинених ударними навантаженнями.

• Стабільність та надійність, висока адаптивність: використовується проект двох джерел живлення та механізм надлишкового захисту, має багато функцій захисту, таких як захист від перенапруги, недостатнього напруги, перепідсилення, перегріву та аварії приводу; Рівень захисту досягає IP30 (всередині)/IP44 (поза приміщенням), може витримувати температуру роботи від -35 ℃ до +40 ℃, підходить для різних важких умов роботи.

• Гнучкість, сумісність з розширенням: підтримує окрему компенсацію гармонік, окрему компенсацію реактивної потужності, або поєднання обох режимів компенсації; Сумісна з багатьма протоколами зв'язку, такими як Modbus RTU та IEC61850, може досягти паралельної роботи кількох пристроїв та задовольняти вимоги різних сценаріїв ємності.

• Енергоефективність, екологічність, економічність: власні втрати потужності нижче 1%, немає додаткового формування гармонік, не впливає на оригінальну структуру електромережі; Не потрібні великі конденсатори чи індуктивні компоненти, компактна конструкція, економія простору для встановлення та початкових інвестицій.

Технічні характеристики

Сценарії застосування

• Промислові галузі: сталеплавильна, металургія (електродугові пічі, неперервні лійки), гірничодобувна (обладнання, приводиме в дію частотними перетворювачами), нафтохімія (компресори, насоси), автомобілебудування (зварювальне обладнання, лакофарбувальні лінії) та інші сценарії з великою кількістю нелінійних навантажень, для контролю гармонічного забруднення та забезпечення стабільної роботи виробничого обладнання.

• Комерційні та цивільні будівлі: центральне кондиціонування, ліфти, системи освітлення офісних будівель, торгових центрів, готелів, UPS-живлення для даних центрів, серверних кластерів, для пригнічення гармонічного завади та уникнення пошкодження електричного обладнання.

• У сфері нової енергетики, інверторна сторона сонячних електростанцій та вітрилових ферм використовується для контролю гармонік, що генеруються інверторами, покращення якості електроенергії, що підключається до мережі, та відповідності стандартам доступу до мережі.

• У сфері транспорту: електрифіковані залізничні тягові підстанції, системи живлення міського швидкісного транспорту, вирішення проблем гармонік та негативних послідовностей, що генеруються тяговими навантаженнями, та стабілізація напруги живлення.

• Інші сценарії: медичне обладнання, виробничі лінії точних приладів, підйомне обладнання аеропортів та портів, та інші сценарії, де потрібна строга якість електроенергії, забезпечуючи чисте середовище живлення.