El armónico en la red eléctrica se compone principalmente de un convertidor de potencia de gran capacidad y otras cargas no lineales, las principales fuentes de armónicos son todo tipo de dispositivos electrónicos de potencia, como dispositivos rectificadores, dispositivos de regulación de voltaje de CA, entre ellos, la proporción de dispositivos rectificadores grandes, Casi siempre se utiliza con un control de rectificador de diodo de filtro de condensador y no con rectificador en fase de tiristor. Su contaminación armónica y consumo de potencia reactiva son bien conocidos. Además del dispositivo de rectificación, el corte y la aplicación del dispositivo inversor también lo son, y la potencia de CC de entrada también proviene del dispositivo de rectificación, por lo que el problema de armónicos es muy serio, especialmente por el interruptor de potencia de la fuente de voltaje de CC y el dispositivo inversor. , la fuente de voltaje de CC es principalmente por el diodo no se controla el rectificador y el filtro del capacitor, este tipo de dispositivo para la contaminación armónica de la red se vuelve cada vez más prominente.
Para suprimir los armónicos en la red eléctrica y reducir el daño de los armónicos, mientras se fortalece la gestión científica y legal, se deben tomar medidas técnicas activas y efectivas para reducir el contenido de armónicos de los equipos electrónicos de potencia tanto como sea posible, y se deben instalar dispositivos de filtrado efectivos. .
1. Tomar medidas activas para reducir el contenido de armónicos de los equipos electrónicos de potencia.
La reducción del contenido de armónicos es principalmente del propio convertidor, a través del diseño estructural del convertidor y la adición de una estrategia de control auxiliar para reducir o eliminar los armónicos. Las principales tecnologías que se utilizan actualmente son:
1) Tecnología de convertidor de pulsos múltiples Para dispositivos electrónicos de alta potencia, el convertidor de 6 pulsos original a menudo se diseña como un convertidor de 12 pulsos o un convertidor de 24 pulsos para reducir el contenido de corriente armónica en el lado de CA.
2) La idea básica de la tecnología de modulación por ancho de pulso es controlar cada momento de conversión de la forma de onda de salida PWM para garantizar la simetría de un cuarto de la forma de onda. La amplitud armónica a eliminar es cero y la amplitud fundamental es la cantidad dada, para eliminar el armónico designado y controlar la amplitud fundamental.
3) La tecnología de convertidor multinivel para varios convertidores electrónicos de potencia adopta múltiples métodos de cambio de fase, control secuencial y métodos de control asimétrico para multiplicar la corriente o voltaje de onda cuadrada, de modo que la corriente o voltaje generado por el convertidor en el lado de la red eléctrica de CA sea onda escalonada casi sinusoidal, y mantiene una cierta relación de fase con el voltaje de la fuente de alimentación.
2. Instale filtros de potencia para mejorar el rendimiento del filtrado
(1) Filtro de potencia pasiva
El filtro de potencia pasiva (PPF) está compuesto por un circuito de sintonización LC por condensador y reactor, que puede proporcionar una ruta paralela de baja resistencia para los armónicos en el sistema y desempeñar un papel de filtrado. Al mismo tiempo, se puede compensar la potencia reactiva y se puede mejorar el factor de potencia. Debido a su estructura simple, bajo costo, baja pérdida operativa y bajos requisitos técnicos, PPF se ha convertido en un dispositivo común para mejorar la calidad de la energía. Sin embargo, debido a razones de estructura y principio, el dispositivo de filtro pasivo para resolver el problema de los armónicos también tiene algunas deficiencias difíciles de superar, tales como: solo se puede filtrar un armónico específico, la banda de compensación de armónicos es estrecha, la capacidad de sobrecarga es pequeña, el sistema cambios de impedancia y frecuencia de mala adaptabilidad, mala estabilidad, gran volumen, gran pérdida, etc.
(2) Filtro de potencia activa
Puede eliminar armónicos detectando la corriente armónica en la red eléctrica y luego controlando el circuito inversor para generar el componente de corriente de compensación correspondiente e inyectarlo en la red eléctrica. APF se puede dividir en tipo serie, tipo paralelo y tipo híbrido serie-paralelo de acuerdo con los diferentes modos de conexión con el sistema. El APF paralelo es principalmente adecuado para la compensación armónica de la carga de la fuente de corriente inductiva, la serie APF se utiliza principalmente para eliminar la influencia de la carga de la fuente armónica del tipo de voltaje, como el circuito rectificador de diodo con condensador en el sistema, el APF en serie-paralelo tiene las funciones de serie y APF paralelo.
La contaminación armónica cada vez más grave ha despertado una gran atención por todos lados. Con una mayor comprensión de los armónicos, se encontrarán métodos más efectivos para suprimir y eliminar armónicos, y se establecerán estándares de gestión de armónicos más razonables. Para lograr un mejor efecto de supresión de armónicos, la carga de la fuente de armónicos diferente debe adoptar la estructura correspondiente del dispositivo de filtro, como APF de alta potencia en cascada, APF inteligente basado en DSP y otras marcas de investigación de baja pérdida, alta potencia, alta frecuencia, inteligente APF es su dirección de desarrollo.