選擇適合空調的有源濾波模塊,需綜合考慮接線方式、模塊容量、濾波范圍、安裝類型等因素,以下是具體介紹:
確定接線方式:根據空調系統的電網和負載性質選擇。三相三線系列有源濾波模塊主要針對工業型大容量非線性負荷,如大型變頻空調外機等。三相四線系列則適用于商業建筑電氣系統,若空調系統中有大量熒光燈、計算機等設備,且存在三次諧波疊加到中性線導致發熱等問題,應選擇三相四線系列,可有效消除中性線諧波電流。
計算模塊容量:有源濾波模塊的容量與治理諧波電流輸出能力成正比,單位為安培(A)。可通過電能質量分析儀實測電網供電情況,得出諧波電流。例如,測得滿負載運行情況下諧波電流總畸變率為 30%,最大運行電流為 200A,則系統總諧波電流約為 200×30%=60A,可據此選擇額定電流接近或略大于 60A 的模塊。
考慮濾波范圍:不同負載特性的空調產生的諧波頻譜分布不同。有的空調主要產生 3 次、5 次、7 次諧波,有的則可能包含 2 次 - 30 次及以上的諧波。可先用 CA 測量儀對空調負載進行測量,確定主要諧波次數,再選擇能處理相應諧波次數的有源濾波模塊,如模塊濾波范圍為 2 次到 50 次可選,則能滿足大多數空調的濾波需求。
選擇安裝類型:市場上有源濾波器主要有模塊式、壁掛式以及整柜式。模塊式體積小,便于安裝在空調內部或附近空間有限處;壁掛式適合安裝在墻面,占用空間較小;整柜式容量較大,適用于大型空調系統或需要集中濾波的場合。可根據空調安裝場地的預留尺寸和實際需求選擇相應外形結構及尺寸的模塊。
關注響應時間:空調運行過程中,諧波電流是動態變化的,因此有源濾波模塊的響應速度很重要。應選擇響應時間短的模塊,一般要求補償響應時間≤50μs,這樣才能實時跟蹤空調諧波的變化,及時進行有效補償。
APF融合了技術核心,將電力電子自動控制、高速計算機等優勢融合其中,運用于諧波治理工作具有較強的針對性和現實性。它建立在測量下的負荷電流諧波含量指數的基礎之上,運用逆變器,使產生的諧波電流 與系統中諧波電流大小相同,但相位相反,這樣的諧波電流進入電網后,可以與其中己存在的諧波相抵消。瞬時無功能理論結合的實踐經驗, 在APF諧波檢測運作過程中發揮巨大作用。瞬時無功理論中的某些理論成果是嚴格以三相平衡為前提的,所以也只適用于三相三線的接 線方式。在三相三線制的運作當中,如果三相電流出現失衡狀況,在公共回路當中就會有所 反應,如會有少量的電流產生,在這種情況下,三相當中就會不自覺地引進基波與各次諧波的零序分量,若出現此種狀況,瞬時無功理論就失去了存在的前提。在國內電力研究領域當中,三相四線這種普遍使用的接線方式是主要研究對象,近幾年的研究也不斷實現新突破,零序電流分離在電力研究者當中獲得了好的反響,值得加大研究力度,并大力推廣。三相四線制當中零線電流的控制
在三相四線制當中,APF的巨大功用不僅體現在對三相電流進行諧波補償,在系統運作當中,它還需要進行對零線諧波電流的補償,對于零線電流的控制,步驟較為復雜,電力研究人員根據實踐情況研究出較多的方式,其中四橋臂式是提高靈活性的有效方式,四橋臂式對于電網中諧波的產生有較好的控制效果,而且在中線補償方面取得突出成果。
電力系統各環節的延時問題
在控制不當的情況下,系統中各個環節易出現延時狀況,如何降低各環節延時狀況產生的頻率,使通過儀器檢測出的電流信號與實際狀況相符,是關系到APF功能問題。
三相四線制的電力系統當中,若出現延時將影響電網運作的主要環節有三個:三相四線零序分離延時、IGBT死區延時、數字處理延時,將并聯型APF系統作為主要研究對象,可以采取以下方式減少延時:采用互感器,此種互感器應具有相應補償功能;啟用微處理器;縮短電力系統采樣審查周期;加快控制信號的更新頻率;選取適宜的開關設備,縮短死區時間;啟用有效的預測方式。
有源電力濾波器核心優勢
APF通過動態跟蹤補償技術,克服傳統LC濾波器的局限性,實現諧波抑制與無功補償的協同作用?。其應用顯著提升設備穩定性,降低故障率,并減少能源損耗?。