АФД
Проблема фильтрации электрических сетей обострилась и стала актуальной с нарастающим распространением вентильных преобразователей электрической энергии. Вместе с проблемой преобразователи принесли и средство разрешения её. Высокочастотные следящие широтно-модулированные преобразователи, построенные на транзисторах типа IGBT, могут функционировать в качестве широкополосных усилителей, действие которых не сопровождается потерями энергии. Недиссипативность таких усилителей открывает им дорогу в электроэнергетику. В силовых фильтрах наряду с пассивными элементами (дросселями, конденсаторами, резисторами) становится возможным применение активного элемента – управляемого источника напряжения – усилителя мощности.
Предприятие ООО «НПП ЛМ Инвертор» предлагает решение проблемы искажения питающей сети и электромагнитной совместимости энергосистемы путём применения современного технического средства – активной фильтрации (АФ).
В зависимости от поставленной задачи, выбранной топологии и установленной мощности активное фильтро-компенсирующее устройство может в автоматическом режиме осуществлять ряд функций.
|
Функция |
АФКУ |
АФД |
|
Плавная бесступенчатая компенсация реактивной мощности |
+ |
– |
|
Компенсация реактивной мощности нерегулируемая или ступенчатая |
– |
+ |
|
Фильтрация токов высших гармоник |
+ |
+ |
|
Демпфирование колебаний |
+ |
+ |
|
Симметрирование потребления по фазам |
+ |
– |
|
Область применения*: |
Резкопеременная нелинейная нагрузка:
|
Преобразователи с относительно постоянным нециклическим потреблением электроэнергии:
|
В таблице приведены наиболее часто встречающиеся применения АФ. Для каждого конкретного случая требуется анализ энергосистемы для принятия решения, обеспечивающего реализацию технической задачи с минимальными материальными затратами. Так, например, в АФСК функция симметрирования потребления может быть исключена из-за отсутствия такой необходимости, что снизит стоимость устройства. Для правильного выбора топологии активного фильтро-компенсирующее устройства требуется предоставление Заказчиком однолинейной схемы ПС 6 (10) кВ с указанием наименования и мощности потребителей и их режима работы (циклический, кратковременный, постоянный).
Для фильтрации спектра гармоник напряжения и компенсации реактивной мощности вместо использования ряда пассивных LC–фильтров используется активное фильтро-демпфирующее устройство типа АФД.
- КБ1, КБ2 – батареи конденсаторов;
- L1, L2 – токоограничивающие реакторы;
- R – резистор;
- В1, В2, .. Выключатели;
- АЭ – активный элеиент.
Основная цепь его состоит из батареи конденсаторов КБ1 и последовательно включенного с ней активного элемента АЭ. АЭ обеспечивает селективную фильтрацию заданного спектра высших гармоник. Вспомогательная цепь, состоящая из КБ2, реактора и демпфирующего резистора устраняет мелкие коммутационные искажения напряжения. Главные преимущества такого решения – самоподстройка режима фильтрации в режиме реального времени и обеспечение демпфирования переходных процессов в сети за счет действия АЭ без использования мощных демпфирующих резисторов
При необходимости одновременной динамичной компенсации реактивной мощности для стабилизации напряжения сети и фильтрации высших гармоник используется активное фильтро-компенсирующее устройство - АФКУ, выполненное по схеме СТАТКОМ.
Активный фильтр можно назвать источником регулируемого тока, который подаёт в систему переменный ток любой формы в режиме реального времени. При подключении к нелинейному потребителю токи высших гармоник компенсируются, и сеть становится загруженной только «чистым» током основной гармоники.
Преимуществом использования в фильтро-компенсирующих устройствах активных фильтров с высокочастотным промежуточным преобразованием энергии является автоматическая адаптивность системы к изменениям характера потребления электроэнергии.