Kan det aktive harmoniske filteret fullstendig eliminere odde harmoniske fra 2 til 50?

I teorien er det mulig. I praktisk anvendelse er imidlertid "fullstendig eliminering" et relativt konsept. Den endelige effekten avhenger av filterets ytelse, kapasitetsdesign, installasjonsplassering og kompleksiteten til strømnettmiljøet.Aktive harmoniske filtreer en av de mest avanserte og effektive enhetene for moderne nettharmonisk kontroll, men deres kapasitet er ikke ubegrenset.

I. Arbeidsprinsippet og tekniske fordeler ved APF

For å forstå filtreringsevnen må man først forstå arbeidsprinsippet. Kjernen i APF er en inverter basert på kraftelektronikkteknologi (IGBT). Den oppdager belastningsstrømmen i sanntid (ved hjelp av algoritmer som momentan reaktiv effektteori eller Fourier-transformasjon), beregner raskt de harmoniske strømkomponentene i den, og genererer deretter umiddelbart en kompensasjonsstrøm av samme størrelse, men motsatt retning som disse harmoniske strømmene, og injiserer den inn i strømnettet.

II. Hvorfor er det vanskelig å oppnå en absolutt "fullstendig eliminering"?

Selv om APF har sterke egenskaper, i ingeniørpraksis, er jakten på 100 % absolutt filtrering verken realistisk eller økonomisk. Begrensningene kommer hovedsakelig fra følgende aspekter:

1. Kapasitetsbegrensning (den mest kritiske faktoren)

APF er en aktiv enhet, og dens kompensasjonskapasitet bestemmes av nominell strøm (som 50A, 100A, 300A). Hvis den totale harmoniske strømmen generert av belastningen overstiger den nominelle utgangskapasiteten til APF, vil APF gå inn i en metningsstrøm-begrensende tilstand og vil ikke være i stand til å gi tilstrekkelig kompensasjonsstrøm, noe som resulterer i at noen harmoniske ikke kan filtreres ut.

2. Ytelsesbegrensninger

Byttefrekvens: IGBT-svitsjefrekvensen til APF bestemmer den høyeste harmoniske rekkefølgen som den nøyaktig kan kompensere for. Jo høyere svitsjefrekvens, jo flere harmoniske kan den kompensere for, og jo dyrere blir det. For den 50. harmoniske (2500 Hz) er mainstream APF-svitsjefrekvensen tilstrekkelig til å dekke den, men for høyere-ordens harmoniske vil den bli mindre effektiv.

3. Installasjon og dens innvirkning på systemimpedansen

Installasjonssted: Det ideelle installasjonspunktet for en APF er så nær inngangsenden av den harmoniske kildebelastningen som mulig. Hvis installasjonspunktet er for langt fra lasten, vil systemets linjeimpedans svekke kompensasjonseffekten til APF, spesielt for høy-overtoner.