有源电力滤波器的分类有哪些?
有源电力滤波器(APF:Active power filter)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿,之所以称为有源,是相对于无源LC滤波器,只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言,APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离,控制并主动输出电流的大小、频率和相位,并且快速响应,抵销负载中相应电流,实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功和不平衡。
图 1 给出了有源电力滤波器的分类,图中 APF 为有源电力滤波器
的英文缩写。用户使用的电源类型包括直流电源和交流电源两类,故
有源电力滤波器按供电的类型可分为交流有源电力滤波器和直流有
源电力滤波器[6]。从与负载联接形式的角度可分为并联型有源电力
滤波器和串联型有源电力滤波器两大类。目前,有源电力滤波器的研
究主要集中在交流有源电力滤波器,直流有源电力滤波器的研究也在
逐步开展,典型的研究之一是在直流输电系统中的应用
图2给出了有源电力滤波器与供电系统和负载之间连接的原
理示意图。
北京领步公司根据以往用户案例和经验给予以下回答:
有源电力滤波器主要应用场合:
1、配有变频设备等类似负载的场合
2、配有不稳定负载的场合
3、钢铁厂
4、有色金属冶炼
5、港口机械
6、电气化铁路
7、高精度自动化生产线
8、办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所等等
前言
我们都知道谐波对公用电网、电气设备和通信系统都会有不同程度的影响。电网中的谐波会导致电机的附加损耗,增大机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以至损坏。谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大甚至引起严重事故。目前解决谐波比较好的方案是引入APF有源电力滤波器,它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。通过下文内容让读者了解到有源电力滤波器有哪些常见的分类。
根据有源电力直流储能元件分类
根据有源电力滤波器主电路直流侧储能元件的不同,可分为APF有源电力滤波器的类型有:电压型APF和电流型APF。电压型APF采用一个大电容作为储能元件接在变流器的直流侧,功能等效于一个电压源,电流型APF主要在变流器的直流侧接一个电感作为储能元件,其功能等效于一个可控的电流源,以补偿非线性负载产生的谐波电流。电压型和电流型的APF结构图如下所示:
电压型APF的优点是开关损耗少、滤波效滤高,是绝大多数APF采用的主电路结构。电流型APF直接输出谐波电流不仅可以补偿正常的谐波,而且可以补偿分数次谐波和超高次谐波,并且不会由于主电路开关器件的直通而发生短路故障,因而在可靠性和保护上占有优势。
根据接入电网方式分类
有源电力滤波器根据电网接入方式的不同,主要分为并联型APF、串联型APF、混合型APF。
并联型有源滤波器
并联型APF主要是将有源电力滤波器的主电路和负载并联接入电网,它通过注入补偿电流来补偿电流型负载的谐波、无功和负序电流。目前并联型有源滤波器在技术上已较成熟,它也是当前应用最为广泛的一种有源滤波器拓补结构。其结构图如下所示:
串联型有源滤波器
串联型APF主要用于消除电压型谐波源对系统的影响,而其中流过的是正常负载电流,因此损耗较大,故一般较少使用。且各种保护电路也较复杂,因此很少研究单独使用的串联型有源滤波器,而大多数将它作为混合型有源滤波器的一部分予以研究。其结构图如下所示:
混合型有源滤波器
由于交流电源的基波电压直接或经过变压器施加到变流器上,且补偿电流基础由变流器提供,故要求变流器具有较大的容量,为了克服这一缺点,提出了与无源滤波器混合使用的APF。由于无源滤波器与有源电力滤波器相比,其优点在于结构简单、成本低、易实现,而有源电力滤波器的优点是补偿性能好,两者混合使用,既可克服有源电力滤波器容量大、成本高的缺点,又可以使系统获得良好的性能。常见的混合型有源滤波器的搭配方式为与LC滤波器并联使用的并联型APF,与LC滤波器串联使用的并联型APF,以及与LC滤波器混合使用的串联型APF。其结构图如下所示:
根据接入系统的不同的分类
根据接入系统的不同,可分为单相有源电力滤波器、三相三线有源电力滤波器和三相四线有源电力滤波器。
根据主电路的形式分类
有源电力滤波器可分为单个主电路有源电力滤波器和多重化主电路有源电力滤波器。后者可以增大有源电流滤波器的容量,提高等效开关频率,减少单个器件开关损耗,改善补偿电流的跟随特性。
交流滤波器原理及其作用
交流滤波器原理及其作用如下:有源滤波和电容柜都是常用的电力滤波器,它们的主要作用是抑制电源谐波和其他高频噪声干扰,保证电力质量。两者的工作原理略有不同。有源滤波器:有源滤波器是一种基于电子元件功率放大器的滤波器。它通常采用负反馈技术,将电源谐波分量进行反相输出,与电源本身的谐波分量相消...
有源滤波和无源滤波有什么区别?
1.有源滤波容量单套不超过100KVA,无源滤波则无此限制。2.有源滤波在提供滤波时,不能或很少提供无功功率补偿,因为要占容量;而无源滤波则同时提供无功功率补偿。3.有源滤波目前最高适用电网电压不超过450V,而低压无源滤波最高适用电网电压可达3000V。4.无源滤波由于其价格优势、且不受硬件限制,广泛用于电力、油田、...
3L有源电力滤波器产品信息
3L有源电力滤波器产品信息 性能描述可同时滤除2次到60次谐波,3L有源电力滤波器在40μs内响应负荷变化,全响应时间小于10ms(1\/2周波)。单相动态补偿,不受系统不平衡的影响,3L有源电力滤波器具备这一特性,确保在不同系统环境下稳定运行。配备3.8英寸QVGA显示屏和MODBUS通讯接口,方便实时监测和...
什么是APF的工作原理和优势?
为确保安全性和可靠性,国际上通常采取变压器升压的方式与APF配合使用,尤其是在处理高压谐波问题时。APF有两种主要类型:并联型和串联型。并联APF主要针对电流谐波问题,而串联APF则聚焦于电压谐波引起的难题。在实际应用中,由于并联型APF的灵活性和易于接入电网,更为常见。总结:有源电力滤波器以其独特的...
有源电力滤波器由哪些主要部件构成?
德殷有源滤波器主要由接触器、断路器、继电器、电流传感器、限流电阻、LRC高频滤波电路、IGBT、IGBT电桥、驱动器、浪涌缓冲器、熔丝、风机、电抗器等等。
有源滤波器四大品牌是哪些?
有源滤波器四大品牌有诺基亚、ABB、霍尼韦尔、SFERE。1、诺基亚 诺基亚的MaxSine型有源滤波器是基于专利的直接相电流控制技术,可以对电网提供高效和快速的谐波减少和无功功率补偿。2、ABB ABB的有源滤波是以一种可控的动态方式滤除出现在供电系统中的谐波。3、霍尼韦尔 SmartWave系列有源电力滤波器是一种...
有源滤波器和无源滤器各自有哪些区别喃?
有源滤波自身就是谐波源。其依靠电力电子装置,在检测到系统谐波的同时产生一组和系统幅值相等,相位相反的谐波向量,这样可以抵消掉系统谐波,使其成为正弦波形。有源滤波除了滤除谐波外,同时还可以动态补偿无功功率。其优点是反映动作迅速,滤除谐波可达到95%以上,补偿无功细致。缺点为价格高,容量小。...
有源电力滤波器和静止无功发生器的区别是什么?
主要区别是,性质不同、特点不同、主要应用场合不同,具体如下:一、性质不同 1、SVG SVG,是静止无功发生器,又称高压动态无功补偿发生装置,或静止同步补偿器。是指自由换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。2、APF APF指有源电力滤波器,是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力...
如何选择有源电力滤波装置
有些有源滤波器只能滤除25次及以下次谐波,有些有源滤波器可以滤除50次以下谐波,这些指标对于各厂家都是不一样的。如果您选择的有源滤波器可以处理的谐波次数不能覆盖用户的主要谐波,那么最终的结果是谐波滤除效果不佳,甚至不能解决用户滤除谐波的要求。三、明确装置规格及安装类型 有源滤波器有...
无源和有源滤波器各有什么特点
有源滤波器:1、滤波精度高,谐波电流滤除率可达97%以上;2、滤波范围广,滤波次数:2--50次谐波及间谐波;3、对负载的波动响应快,响应时间为1us;4、动态注入电流以抑制谐波和补偿功率因数;5、不会与系统发生谐振;6、可多台组合扩展容量;7、抑制系统过电压,改善系统电压稳定性 8、阻尼电力...
宣兔安尿: 顾名思义该装置需要提供电源,其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并...
北碚区17673806762: 电力滤波器的种类? - ?
宣兔安尿:电力滤波器的种类主要分为:无源滤波器和有源滤波器两种.无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路.单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器. 有源滤波器,现场应用的有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源,其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功.
北碚区17673806762: 电力谐波与有源滤波器 - ?
宣兔安尿: 1.电力谐波在高压\中压\低压都会产生(跟电压等级无关,只是跟处理方法有关)2.有源滤波器与无源滤波器的区别:有源滤波器是指用晶体管或运放构成的包含放大和反馈的滤波器, 无源滤波器是指用电阻/电感/电容等无源元件构成的滤波器. ...
北碚区17673806762: 滤波器的分类? - ?
宣兔安尿: 滤波器的分类按元件分类,滤波器可分为:有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等. 按信号处理的方式分类,滤波器可分为:模拟滤波器、数字滤波器. 按通频带分类,滤波器...
北碚区17673806762: 什么是无源滤波器和有源滤波器,各有什么种类 - ?
宣兔安尿: 无源滤波器:这种电路主要有无源元件R、L和C组成有源滤波器:集成运放和R、C组成,具有不用电感、体积小、重量轻等优点.集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高,输出电阻小,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大...
北碚区17673806762: 如何选择有源电力滤波装置 - ?
宣兔安尿: 一、明确装置容量 有源滤波装置的容量是由治理谐波电流输出能力来表示的,单位为安培(A). 有源滤波装置容量越大,总价越高.例如:同一品牌的300A有源滤波器比100A的有源滤波器要 二、了解谐波滤波范围 1.每个用户的负载特性是不...
北碚区17673806762: 无源滤波器和有源滤波器的区别有哪些? - ?
宣兔安尿: 二、无源滤波器的分类无源滤波器主要可以分为两大类:调谐滤波器和高通滤波器. 2.1、调谐滤波器调谐滤波器包括单调谐滤波器和双调谐滤波器,可以滤除某一次(单调谐)或两次(双调谐)谐波,该谐波的频率称为调谐滤波器的谐振频率...
北碚区17673806762: 滤波器都有什么类型的??
宣兔安尿: 根据分类标准不同,滤波器可以有很多种.比如 数字滤波器、模拟滤波器; 有源滤波器、无源滤波器; 高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器; LC滤波器、RC滤波器、腔体滤波器、SAW滤波器、BAW滤波器、微带滤波器等.
北碚区17673806762: 滤波器分为哪些类型,能不能给简单的解释一下??
宣兔安尿: 滤波器分为无源滤波和有源滤波两种.无源滤波是用电阻电感电容等进行滤波,有源滤波是用复合电路进行滤波.