Klassifizierung und Prinzipien von APF (Active Power Filter)

Im Bereich des Leistungsqualitätsmanagements ist der APF (Active Power Filter) die Kernausrüstung für den Umgang mit harmonischer Verschmutzung. Einige Benutzer haben jedoch gerade begonnen, dieses Gerät zu verwenden, und sind mit ihren Arbeiten nicht vertraut. Daher sind die APF -Filterhersteller heute hier, um die Klassifizierung und die Grundsätze von APF -Filtern jedem zu erklären.

I. Klassifizierungssystem topologischer Strukturen

1. APF wird durch Topologie in Paralleltyp, Serientyp und Hybridtyp eingeteilt. Der Paralleltyp kann den harmonischen Strom der Last direkt auskompensieren, und macht über 75% in der Harmonikminderung des aktuellen Quellenstudiums über 75% aus.

2. Die Serienart eliminiert Spannungsharmonische durch Injektion der Kompensationsspannung und ist für spannungsempfindliche Anwendungen geeignet.

3. Der Hybridtyp kombiniert die Vorteile beider und ermöglicht die gleichzeitige Behandlung von Spannung und aktuellen Qualitätsproblemen. Die fortgeschrittene Version, der Unified Power Quality Controller (UPQC), weist ein hohes Maß an Integration auf, aber die Kostensteigerungen um 30 - 40%.

Ii. Analyse von Schaltungsarchitekturtypen

Aus Sicht der Schaltungsarchitektur können APFs hauptsächlich in zweistufige und mehrstufige Typen eingeteilt werden.

Der zweistufige APF hat eine einfache Struktur und niedrige Kosten, hat jedoch hohe Schaltverluste und eine Effizienz von 92 - 95%.

2. Multi-Level-Strukturen (dreistufig und höher) haben eine Kostensteigerung von ca. 25%, haben jedoch die Vorteile eines niedrigen harmonischen Gehalts (THD <3%) und einem niedrigen Schaltverlust (Effizienz größer oder gleich 97%). Der modulare Multi -Level -APF (MMC - APF) eignet sich für mittel- und hochspannende Szenarien. Jedes Leistungsmodul hat eine Spannung von 1 - 2 kV und kann für höhere Spannungen kaskadiert werden.

III. Analyse der Kernarbeitsprinzip

APF arbeitet basierend auf der sofortigen reaktiven Krafttheorie. Es verwendet einen Hochgeschwindigkeits-DSP, um die harmonischen Komponenten des Laststroms (Abtastrate mehr als 128 Punkte pro Zyklus) zu erfassen und den IGBT-Wechselrichter zu kontrollieren, um kompensatorische Ströme mit gleichen Amplituden und entgegengesetzten Phasen zu erzeugen. Zu den Schlüsseltechnologien gehören Harmonische Erkennungsalgorithmen (wie IP-IQ, DQ-Transformation), aktuelle Tracking-Steuerung (Vorhersagestrom- oder Hysteresekontrolle) und PWM-Modulationsstrategien. Der Hochleistungs-APF hat eine Antwortzeit von weniger als oder gleich 5 ms, und die harmonische Filterrate beträgt 95 - 98%.