G系列有源電力濾波器

產品概述     

　　隨著電力電子技術的廣泛應用，如今各種負載大部分都是非線性負載，如在化工、冶金、鋼鐵、煤礦和交通等部門大量使用各種蒸餾設備、變頻器、電弧爐等，以及照明電器、娛樂設施、UPS、電腦、電梯、空調、復印機等等，這些非線性負載會產生大量的諧波電流并注入到電網中，使電網電壓產生畸變，這種“諧波污染”會對電網和用戶帶來越來越多的影響和危害。這些非線性負載的增加速度遠遠超過電網建設的速度。電能質量問題逐步從純無功問題過度到諧波和無功的混合問題。傳統的電容補償設備以及濾波設備不再適合負載性質的變化，治理效果不佳，甚至成為諧波沖擊的對象，變為系統的薄弱環節。      

　　四方三伊公司G系列有源濾波器是針對工業場合的無功補償及電力濾波用途開發。依托華北電力大學的研發力量，近年來，四方三伊的G細類有源電力濾波器在通信、能源、制造、煙草等行業得到了廣泛的應用，并受到客戶的良好評價。

工作原理       

　　有源電力濾波器（APF：Active Power Filter）以并聯的方式接入電網，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用PWM變換技術，將于諧波和無功分量大小相等、方向相反的電流注入供配電系統中，實現抑制諧波、動態補償無功補償。     

　　有源濾波器是一個諧波電流源，他的接入對系統阻抗不會產生影響，即使供電或用電系統結構和阻抗發生變化時，該裝置不存在產生諧振的危險，不影響補償性能；同時也不存在超載問題。當系統諧波電流增大超過裝置的補償能力時，濾波器仍可發揮最大補償作用；

技術特點      

1、濾除2～25次各次諧波，并可同時濾除不少于8種諧波。

2、響應時間<300μs ，全相應時間<10ms

3、濾波特性不受系統阻抗的影響，可消除與系統阻抗發生諧振的危險；

4、系統具備快速、完整的故障自檢功能；

5、可根據需要設定需要濾波的諧波次數和濾除諧波的目標值。

6、內置無功補償功能，該功能的投入使用可能進行選擇設定。

應用領域     

　　G系列有源電力濾波器可廣泛應用于工業、商業、機關團體配電網絡。如：電解電鍍企業、電力系統、石化企業、高層建筑、機場、港口、醫療等行業。

適用于工業型負荷的三相三線制產品（3L型）

中頻爐、電弧爐

汽車制造

軌道交通

化學制藥


 

技術亮點      

1.先進的控制策略       

　　G系列有源濾波器采用閉環控制策略，并結合獨創的自適應電流控制算法。由于電流平均值控制的開關頻率是恒定的，應此客服了傳統的滯環電流控制由于開關頻率變化所帶來的輸出頻譜范圍寬、濾波較困難、高頻諧波會干擾電網等缺點，使APF達到了卓越的濾波性能。APF裝置滿載時系統源側的THDI<3%，2/3載時THDI<3%，半載時thdi<4%。

2.采用獨特的LCL拓撲結構濾波       

（1）由于LCL拓撲結構濾波性能好，APF補償時IGBT高頻開關產生的高次諧波不會注入電網，補償效果更好。

（2）適應于任何現場電網系統阻抗，不會發生諧振，保證裝置安全。

3.單個FPGA控制系統集中控制      

　　采用Xilinx公司的Spartan3adsp FPGA進行集中控制。FPGA時鐘頻率最高可到200MHZ，內部有84個硬件DSP單元，DSP并進行運行，運算速率遠高于單個DSP控制方式，且通信延遲小，相應速度快，便于采用更先進的控制算法，使G系列APF達到更加卓越的濾波補償效果。

4.獨特的并機結構     

　　G系列APF可以實現10臺裝置并聯且只使用一個FPGA集中控制，克服了多個控制器之間通信存在延遲以及可能受到干擾的缺點，增強了APF的補償性能，提高了系統的可靠性。

5.關鍵器件均采用原裝進口       

（1）GBT模塊：原裝進口IGBT模塊

（2）直流母線電容器：薄膜電容

規格型號      

規格型號的命名規則：

            

G系列現有產品規格如下：

3L型低壓有源電力濾波器

GAPF-050A-3L

GAPF-100A-3L

GAPF-200A-3L

GAPF-300A-3L

性能參數


補償方案

　　根據配電系統非線性負載分布的差異狀況和客戶需要達到的治理效果，G系列有源電力濾波器的應用主要有集中補償、部分補償和就地補償三種方式。      

集中補償

　　集中補償適用于負載類型較多的配電系統，非線性負載數量龐大、分散、并且單臺非線性負載諧波含量小，可以在電網的低壓進線端安裝G系列的有源電力濾波器，對配電系統存在的諧波綜合治理。

部分補償

　　部分補償適用于非線性負載集中在某幾條支路的配電系統，可在這幾條支路的匯總點安裝G系列有源電力濾波器，確保諧波電流不流入電網污染其他負載。

就地補償

　　就地補償適用于單臺諧波含量較大的且分布較為分散的配電系統，在負載的輸入端安裝G系列有源電力濾波器可以達到理想的治理效果。

應用領域

    可發出50-600A補償電流，適用于380V、600V電壓等級的配電系統中不同容量的非線性負載。如建筑、石油鉆井、醫療、通信、工廠等行業中，包含多種類型的非線性負載，如UPS、變頻器、充電機、辦公設備、電梯、空調等。