Гармоника в электросети в основном состоит из преобразователя мощности большой мощности и других нелинейных нагрузок, основными источниками гармоник являются все виды силовых электронных устройств, таких как выпрямительное устройство, устройство регулирования напряжения переменного тока, среди них доля большого выпрямительного устройства, он почти всегда используется с конденсаторным фильтром, диодным выпрямителем, а не с тиристорным фазированным выпрямителем. Их гармоническое загрязнение и потребление реактивной мощности хорошо известны. В дополнение к устройству выпрямления, прерывание и применение инверторного устройства также очень важны, и входная мощность постоянного тока также поступает от выпрямительного устройства, поэтому проблема гармоник очень серьезна, особенно из-за прерывателя мощности источника постоянного напряжения и устройства инвертора. Источником постоянного напряжения в основном является диод, а не управляемый выпрямитель и конденсаторный фильтр, такие устройства для устранения гармонических искажений в сети становятся все более заметными.
Для подавления гармоник в энергосистеме и уменьшения вреда от гармоник при усилении научного и правового управления должны быть приняты активные и эффективные технические меры для максимального снижения содержания гармоник в силовом электронном оборудовании, а также должны быть установлены эффективные фильтрующие устройства. .
1. Принять активные меры по снижению содержания гармоник в силовом электронном оборудовании.
Уменьшение содержания гармоник происходит в основном за счет самого преобразователя, за счет конструкции преобразователя и добавления вспомогательной стратегии управления для уменьшения или устранения гармоник. В настоящее время используются следующие основные технологии:
1) Технология многоимпульсного преобразователя. Для мощных электронных устройств оригинальный 6-пульсный преобразователь часто проектируется как 12-пульсный преобразователь или 24-пульсный преобразователь для уменьшения содержания гармонических составляющих тока на стороне переменного тока.
2) Основная идея технологии широтно-импульсной модуляции заключается в управлении каждым моментом преобразования выходного сигнала ШИМ для обеспечения симметрии четверти сигнала. Амплитуда удаляемой гармоники равна нулю, а амплитуда основной гармоники является заданной величиной, чтобы устранить указанную гармонику и контролировать амплитуду основной гармоники.
3) Технология многоуровневого преобразователя для различных силовых электронных преобразователей использует несколько методов фазового сдвига, последовательного управления и асимметричных методов управления для умножения тока или напряжения прямоугольной формы, так что ток или напряжение, генерируемое преобразователем на стороне электросети переменного тока, почти синусоидальная ступенчатая волна и поддерживает определенное фазовое соотношение с напряжением источника питания.
2. Установите силовые фильтры, чтобы повысить эффективность фильтрации.
(1) Пассивный силовой фильтр
Пассивный силовой фильтр (PPF) состоит из LC-цепи настройки, состоящей из конденсатора и реактора, которые могут обеспечивать параллельный путь с низким сопротивлением для гармоник в системе и играть роль фильтрации. В то же время можно компенсировать реактивную мощность и повысить коэффициент мощности. Благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости, низким эксплуатационным потерям и низким техническим требованиям PPF стал обычным устройством для улучшения качества электроэнергии. Однако по причинам структуры и принципа пассивное фильтрующее устройство для решения проблемы гармоник также имеет некоторые трудные для преодоления недостатки, такие как: может фильтровать только определенные гармоники, полоса компенсации гармоник узкая, перегрузочная способность мала, система изменения импеданса и частоты из-за плохой адаптивности, плохой стабильности, большого объема, больших потерь и так далее.
(2) Фильтр активной мощности
Он может устранять гармоники, обнаруживая гармонический ток в электросети, а затем управляя схемой инвертора, чтобы генерировать соответствующую компенсационную составляющую тока и вводить ее в электрическую сеть. APF можно разделить на последовательный тип, параллельный тип и последовательно-параллельный гибридный тип в соответствии с различным режимом подключения к системе. Параллельный APF в основном подходит для гармонической компенсации нагрузки индуктивного источника тока, последовательный APF в основном используется для устранения влияния нагрузки источника гармоник типа напряжения, такой как схема диодного выпрямителя с конденсатором в системе, последовательно-параллельный APF имеет функции последовательного и параллельный НПФ.
Все более серьезное гармоническое загрязнение привлекло большое внимание со всех сторон. По мере дальнейшего понимания гармоник будут найдены более эффективные методы подавления и устранения гармоник, и будут установлены более разумные стандарты управления гармониками. Чтобы достичь лучшего эффекта подавления гармоник, различные нагрузки источника гармоник должны принимать соответствующую структуру фильтрующего устройства, например каскадный APF высокой мощности, интеллектуальный APF на основе DSP и других исследовательских меток, которые обеспечивают низкие потери, высокую мощность, высокую частоту, интеллектуальный НПФ - это направление его развития.