有源电力滤波器
TYCHON串联混合型有源滤波器
更新时间:2012-5-3
 

工作原理

    TYCHON串联混合型有源滤波器是一种基于变压器基波磁通补偿的串联混合型有源电力滤波器。将一个变压器一次侧串联在电力系统和一谐波源之间,通过检测变压器一次侧的基波电流(而不是谐波电流),并采用电压型PWM逆变器来跟踪这个检测到的基波补偿电流,从而产生一个基波补偿电流。将此补偿基波电流注入串联变压器的二次侧,根据变压器原理和叠加原理可知,当二次侧注入基波电流和电网电流中的基波成分满足基波补偿条件时,串联变压器对基波真正呈现变压器一次侧漏阻抗阻抗,而对谐波呈现励磁阻抗。这种有源滤波器仅仅提高了系统对谐波的阻抗从而迫使谐波电流流入无源滤波器支路,真正起到了谐波隔离的作用。为了解决大容量有源滤波器,提出了一种变压器二次侧采用多绕组的结构的方案。这种变压器结构二次侧采用多绕组,每个绕组与一个用来产生基波补偿电流的PWM逆变器相接,当多个补偿电流共同作用产生的基波磁势与一次侧基波磁势完全平衡时,变压器对基波呈现近似为零的阻抗,而对谐波呈现励磁阻抗。当串联变压器采用多个绕组结构时,二次侧的基波补偿电流可由多个逆变器来共同提供,从而可以满足大容量串联型有源滤波器的要求从系统看进去,该系统只吸收正弦电流,不产生任何谐波。

主要功能

无功补偿:有源无功生成技术实现从与感性到容性连续双向调节,快速精确补偿,有效防止过补。
消除谐波:高效滤除特定次谐波电流, 消除谐波危害;
节能增效:减少线路损耗及变压器损耗、提高功率因数、增加线路及变供电裕量,增容节能效果明显。
稳定系统:抑制电压波动及系统谐振,提高系统的稳定性与可靠性。

技术及性能特点

主电路:采用无源和有源结合方式:无源支路仅由5次和7次调谐LC滤波器组成,有源部分采用多个绕组结构,二次侧的基波补偿电流可由多个逆变器来共同提供,从而实现容量大、滤除谐波次数范围广,可滤除2~50次谐波、谐波电流滤除率可达95%。
电流的检测:采用开关电容滤波器的方法具有体积小,采用元件少,设计简单等优点,通过调节时钟频率就可随意调节滤波器的截止频率,同时这种方法具有很高精度、良好的温度稳定性和非常理想的动态响应。它克服了数字滤波器的A/D、D/A转化和结构复杂的缺点但又可以和数字滤波器一样实现程序控制。
电流的控制方式:采用三角波电流控制方式。将指令信号和逆变器输出信号之间的偏差进行PI调节,调节器输出与三角波进行比较来产生逆变器的开关信号,这样组成一个把指令和反馈信号的偏差控制为最小的系统。有效的利用了DSP的功能,跟踪精度高,动态响应较快,负载和指令信号变化时的跟踪效果较好实时控制方式,具有很快的响应速度。
数据处理:微处理器DSP加微控制器FPGA使得装置有很强的数据处理功能,又具有较强的外围设备的控制功能。
优化:专业MATLAB及PSIM仿真软件计算、设计、校验,有源与无源技术组合,滤波与补偿兼具,性价比高。
高效:固定滤除系统特征次谐波,从感性到容性双向动态无缝无功调节。
快速:装置采用先进的计算控制算法,DSP+FPGA可编程投切响应速度快。完全响应时间小于10ms。
稳定:抑制电压波动与闪变、稳定系统电压,使系统运行更加稳定。
节能:节电效果明显,经济效益显著。
容量大:无源滤波部分容量不受限制,有源无功发生器可扩展并联运行。
先进:采用最新型LCD显示操作界面,操作简单方便;显示界面可以实时显示电压、电流、谐波等各参数。菜单设置灵活,可设置目标功率因数及输出电流;实时故障记录和事件记录。
保护:具有系统过压、欠压保护;输出过流、过热保护;控制综合保护等功能。

主要特性及功能

1. 动态补偿电网无功功率,暂态响应时间小于10ms;
2. 动态补偿2—60次谐波;
3. 可以瞬间提供一定有功功率,补偿电网电压跌落和闪变;
4. 补偿三相不平衡;
5. 并网后可以自动运行,不需要人员操作;
6. 中文图形液晶显示,人机界面清晰友好;
7. 具有完善的自诊断和监视功能,对故障可具体定位,方便调试。

 
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