การจำแนกประเภทและหลักการของอุปกรณ์ APF (ตัวกรองพลังงานที่ใช้งานอยู่)

ในด้านการจัดการคุณภาพพลังงาน APF (ตัวกรองพลังงานที่ใช้งานอยู่) เป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการจัดการกับมลพิษฮาร์มอนิก อย่างไรก็ตามผู้ใช้บางคนเพิ่งเริ่มใช้อุปกรณ์นี้และไม่คุ้นเคยกับการทำงาน ดังนั้นวันนี้ผู้ผลิตตัวกรอง APF อยู่ที่นี่เพื่ออธิบายการจำแนกประเภทและหลักการของตัวกรอง APF ให้กับทุกคน

I. ระบบการจำแนกประเภทของโครงสร้างทอพอโลยี

1. APF จัดโดยโทโพโลยีเป็นประเภทขนานประเภทซีรีย์และประเภทไฮบริด ประเภทขนานสามารถชดเชยกระแสฮาร์มอนิกของโหลดได้โดยตรงและคิดเป็นมากกว่า 75% ในการบรรเทาผลกระทบฮาร์มอนิกประเภทปัจจุบัน

2. ประเภทซีรีส์กำจัดฮาร์มอนิกแรงดันไฟฟ้าโดยการฉีดแรงดันไฟฟ้าชดเชยและเหมาะสำหรับการใช้งานที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้า

3. ประเภทไฮบริดรวมข้อดีของทั้งสองอย่างสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าและปัญหาคุณภาพในปัจจุบันพร้อมกัน เวอร์ชันขั้นสูงของมันคือ Unified Power Quality Controller (UPQC) มีการรวมระดับสูง แต่ค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นโดย 30 - 40%

ii. การวิเคราะห์ประเภทสถาปัตยกรรมวงจร

จากมุมมองของสถาปัตยกรรมวงจร APFs สามารถแบ่งออกเป็นสองระดับและหลายระดับ

APF สองระดับมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและต้นทุนต่ำ แต่มีการสูญเสียการสลับสูงและประสิทธิภาพของ 92 - 95%

2. โครงสร้างหลายระดับ (ที่มีสามระดับหรือสูงกว่า) มีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นประมาณ 25%แต่มีข้อดีของเนื้อหาฮาร์มอนิกต่ำ (THD <3%) และการสูญเสียการสลับต่ำ (ประสิทธิภาพมากกว่าหรือเท่ากับ 97%) APF หลายระดับแบบแยกส่วน (MMC - APF) เหมาะสำหรับสถานการณ์แรงดันไฟฟ้าปานกลางและสูง แต่ละโมดูลพลังงานมีแรงดันไฟฟ้า 1 - 2 kv และสามารถเรียงซ้อนสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

iii. การวิเคราะห์หลักการทำงานหลัก

APF ดำเนินการตามทฤษฎีพลังงานปฏิกิริยาทันที มันใช้ DSP ความเร็วสูงเพื่อตรวจจับส่วนประกอบฮาร์มอนิกของกระแสโหลด (อัตราการสุ่มตัวอย่างมากกว่าหรือเท่ากับ 128 คะแนนต่อรอบ) และควบคุมอินเวอร์เตอร์ IGBT เพื่อสร้างกระแสชดเชยด้วยแอมพลิจูดที่เท่ากันและเฟสตรงข้าม เทคโนโลยีที่สำคัญ ได้แก่ อัลกอริทึมการตรวจจับฮาร์มอนิก (เช่น IP-IQ, การแปลง DQ), การควบคุมการติดตามปัจจุบัน (การควบคุมกระแสไฟฟ้าหรือการควบคุม hysteresis) และกลยุทธ์การปรับ PWM APF ประสิทธิภาพสูงมีเวลาตอบสนองน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5ms และอัตราการกรองฮาร์มอนิกคือ 95 - 98%