APF有源濾波器的配置計(jì)算
有源濾波器APF用以補(bǔ)償主電路的諧波,其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償),實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償,而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功。那么,可能有一些企業(yè)用戶會(huì)問(wèn),APF有源濾波器如何配置?配置的大小如何計(jì)算?
有源濾波器的配置和計(jì)算需要考慮以下幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù):
一、諧波電流的檢測(cè)與分析:
⑴識(shí)別和分析電力系統(tǒng)中的諧波成分。
⑵使用諧波分析儀或其他設(shè)備測(cè)量諧波電流的大小和頻率。
二、APF的額定容量:
⑴根據(jù)系統(tǒng)中諧波電流的總諧波畸變率(THD)計(jì)算APF所需的容量。
⑵APF的容量通常用kVA表示,可以根據(jù)以下公式計(jì)算:SAPF=(Ih2+Iq2)其中,Ih是諧波電流的有效值,Iq是無(wú)功電流的有效值。
三、濾波器的電流參考值:
⑴通過(guò)檢測(cè)負(fù)載電流,并通過(guò)傅里葉變換(FFT)分離出基波和各次諧波分量。
⑵根據(jù)需要補(bǔ)償?shù)闹C波電流,確定APF注入的電流參考值。
四、控制策略:
⑴選擇合適的控制算法,如瞬時(shí)無(wú)功功率理論、p-q理論等,以實(shí)時(shí)生成補(bǔ)償電流參考值。
⑵使用PWM(脈寬調(diào)制)技術(shù)控制APF的輸出,以使補(bǔ)償電流與參考值匹配。
五、濾波器參數(shù)設(shè)計(jì):
⑴選擇合適的濾波電感、電容,以滿足系統(tǒng)的諧波補(bǔ)償需求。
⑵濾波器參數(shù)的設(shè)計(jì)需要考慮到系統(tǒng)的阻抗、諧波頻率以及濾波效果。
六、保護(hù)與監(jiān)測(cè):
⑴為APF配置必要的保護(hù)裝置,如過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)等,以保證設(shè)備的安全運(yùn)行。
⑵實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),調(diào)整APF的工作參數(shù),以應(yīng)對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的變化。
七、以下是一個(gè)示例計(jì)算過(guò)程:
1、示例計(jì)算
假設(shè)一個(gè)三相系統(tǒng),測(cè)得的諧波電流有效值為50A,無(wú)功電流有效值為30A。
⑴計(jì)算APF的容量:
⑵確定濾波電流參考值:
①對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行FFT分析,假設(shè)檢測(cè)到5次、7次和11次諧波。
②根據(jù)各次諧波的幅值,計(jì)算APF需要注入的補(bǔ)償電流。
⑶選擇控制策略和參數(shù)設(shè)計(jì):
①選擇瞬時(shí)無(wú)功功率理論作為控制策略。
②設(shè)計(jì)合適的濾波器參數(shù),如L和C的值,以滿足特定諧波頻率的濾波需求。
通過(guò)上述步驟,可以初步配置和計(jì)算APF的主要參數(shù)。當(dāng)然,實(shí)際應(yīng)用中可能還需要進(jìn)一步的詳細(xì)設(shè)計(jì)和測(cè)試,以確保APF能夠有效改善電能質(zhì)量。