تصنيف ومبادئ أجهزة APF (مرشح الطاقة النشط)

في مجال إدارة جودة الطاقة ، يعد APF (مرشح الطاقة النشط) المعدات الأساسية للتعامل مع التلوث التوافقي. ومع ذلك ، فقد بدأ بعض المستخدمين لتوه في استخدام هذه الجهاز وليسوا على دراية بأعماله. لذلك ، فإن مصنعي مرشحات APF اليوم موجودون هنا لشرح تصنيف ومبادئ مرشحات APF للجميع.

1. نظام تصنيف الهياكل الطوبولوجية

1. يتم تصنيف APF بواسطة الطوبولوجيا كنوع متوازي ونوع سلسلة ونوع هجين. يمكن للنوع الموازي التعويض مباشرة عن التيار التوافقي للحمل ، ويمثل أكثر من 75 ٪ في التخفيف التوافقي من النوع الحالي.

2. نوع السلسلة يلغي التوافقيات الجهد عن طريق حقن الجهد التعويض ، وهو مناسب للتطبيقات الحساسة للجهد.

3. يجمع النوع الهجين بين مزايا كليهما ، القادر على معالجة الجهد والجودة الحالية في وقت واحد. إن نسختها المتقدمة ، وهي وحدة تحكم جودة الطاقة الموحدة (UPQC) ، لها درجة عالية من التكامل ولكن تزداد التكلفة بنسبة30 - 40 ٪.

الثاني. تحليل أنواع بنية الدائرة

من منظور بنية الدائرة ، يمكن تصنيف APFs بشكل أساسي إلى نوعين من المستويين ومتعددة المستويات.

يحتوي APF على مستويين على بنية بسيطة وتكلفة منخفضة ، ولكن لديها خسائر عالية التبديل وكفاءة 92 - 95 ٪.

2. هياكل متعددة المستويات (مع ثلاثة مستويات أو أعلى) لها زيادة في التكلفة بنسبة 25 ٪ تقريبًا ، لكن لديها مزايا المحتوى التوافقي المنخفض (THD <3 ٪) وفقدان التبديل المنخفض (الكفاءة أكبر من أو تساوي 97 ٪). يعد APF متعدد المستويات (MMC - APF) مناسبًا لسيناريوهات الجهد المتوسطة والعالية. تحتوي كل وحدة طاقة على جهد 1 - 2 kV ويمكن أن يتم تجميعها من أجل الفولتية العليا.

ثالثا. تحليل مبدأ العمل الأساسي

تعمل APF بناءً على نظرية القوة التفاعلية الفورية. يستخدم DSP عالي السرعة لاكتشاف المكونات التوافقية لتيار الحمل (معدل أخذ العينات أكبر من أو يساوي 128 نقطة لكل دورة) ، ويتحكم في عاكس IGBT لإنشاء التيارات التعويضية ذات السعات المتساوية والمراحل المعاكسة. تشمل التقنيات الرئيسية خوارزميات الكشف التوافقي (مثل IP-IQ ، وتحول DQ) ، والتحكم في التتبع الحالي (التحكم في التيار التنبئي أو التباطؤ) ، واستراتيجيات تعديل PWM. لدى APF عالي الأداء وقت استجابة أقل من أو يساوي 5 مللي ثانية ، ومعدل التصفية التوافقي هو95 - 98 ٪.