供配電安全技術(shù)-第5講電能質(zhì)量與無功補(bǔ)償-資料下載頁
2025-01-18 08:06本頁面
【正文】 業(yè)大學(xué)信電學(xué)院 37 四、電能質(zhì)量的治理設(shè)備 ： APF ? 主要器件：有源濾波器 APF ? 分類：電壓型和電流型；并聯(lián)型和串聯(lián)型。實用的為并聯(lián)電壓型。 ? 原理：利用 PWM技術(shù)實現(xiàn)的電流發(fā)生器 ,它產(chǎn)生與負(fù)載無功 (基波與諧波 )電流大小相等、方向相反的電流，使注入電網(wǎng)的無功電流為零。功能：諧波治理＋無功補(bǔ)償＋抑制電壓驟降＋抑制閃變。 ? 優(yōu)點：無需大容量電容器和電抗器，是一種動態(tài)的可控解決方案，可自動地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載的變化，不存在諧振問題，占地面積小 。 ? 缺點：單機(jī)容量較小，不適合大容量補(bǔ)償，高壓應(yīng)用幾乎沒有，系統(tǒng)造價高。 ? 適用場合：功率因數(shù)高、配電系統(tǒng)復(fù)雜、諧波分量復(fù)雜的工業(yè)負(fù)荷。 2022年 2月 8日星期二 中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院 38 四、電能質(zhì)量的治理設(shè)備： APFMARS ?電能質(zhì)量有源恢復(fù)系統(tǒng) MARS（ Mains Active Restoring System）是一種高壓有源濾波補(bǔ)償裝置。 ?主要器件：斷路器、變壓器、 MARS。 ?原理：利用雙橋 PWM技術(shù)實現(xiàn)的電流發(fā)生器，具備有源濾波器的所有優(yōu)點，同時還能提供雙向無功功率補(bǔ)償，對系統(tǒng)的高頻紋波影響最小。 ?功能：諧波治理＋無功補(bǔ)償＋抑制電壓驟降＋抑制閃變。 ?適用場合：功率因數(shù)高、配電系統(tǒng)復(fù)雜、諧波分量復(fù)雜、補(bǔ)償容量大的中高壓工業(yè)負(fù)荷。 ?特點：主動動態(tài)輸出各次諧波電流和無功電流，補(bǔ)償范圍廣，補(bǔ)償精度高；是一種動態(tài)的可控解決方案，可自動地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載的變化，不存在系統(tǒng)諧振危險；采用雙橋PWM技術(shù)，對系統(tǒng)的高頻紋波影響??；響應(yīng)速度快達(dá) 2ms。單機(jī)容量大，技術(shù)成熟，適合大容量高壓補(bǔ)償。 2022年 2月 8日星期二 中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院 39 四、電能質(zhì)量的治理設(shè)備 ： APFMARS（續(xù)） MARS特性： ?高動態(tài)：電流測量周期 20μs ，意味著可以足夠地補(bǔ)償各次諧波。 ?直接諧波控制：可以自由地選擇諧波次數(shù)并對它們直接補(bǔ)償，這一方法可以以最小的有源濾波容量實現(xiàn)最優(yōu)的補(bǔ)償效果。 ?最小電網(wǎng)回饋：兩個并聯(lián)的 IGBT橋和同步的切換操作保證了最小的電網(wǎng)回饋。 ?獨立的濾波性能：濾波功能的設(shè)置是獨立于電網(wǎng)質(zhì)量和電網(wǎng)阻抗的。 ?無功電流的補(bǔ)償：可以補(bǔ)償基波無功電流（容性或感性電流），系統(tǒng)補(bǔ)償諧波剩余的容量都可以用來進(jìn)行無功補(bǔ)償。 ?減小電壓波動：在大功率電機(jī)啟動時，減小電壓的波動。 ?減少閃變：高動態(tài)的補(bǔ)償特征有效地減小閃變。 ?容量比 APF大：單機(jī) 1201450kVAr 容量范圍。 2022年 2月 8日星期二 中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院 40 四、電能質(zhì)量的治理設(shè)備 ： APFMARS（續(xù)） MARS接線原理圖 2022年 2月 8日星期二 中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院 41 四、電能質(zhì)量的治理設(shè)備 ： APFMARS（續(xù)） MARS補(bǔ)償無功電流原理 = 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 56 0 04 0 02 0 002 0 04 0 06 0 0IUI eff = 32 A0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 56 0 04 0 02 0 002 0 04 0 06 0 0UIrIr eff = 7 AIn e t z0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 56 0 04 0 02 0 002 0 04 0 06 0 0UIne tz ef f = 3 15 .7A無 MARS時的電流 MARS 電流 系統(tǒng)電流 特點： 對無功電流的高動態(tài)性補(bǔ)償； 降低系統(tǒng)公共連接點電流； 系統(tǒng)中無諧振危險； 載波控制系統(tǒng)不受影響。 2022年 2月 8日星期二 中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院 42 四、電能質(zhì)量的治理設(shè)備 ： APFMARS（續(xù)） MARS補(bǔ)償諧波電流原理 特點： 補(bǔ)償諧波電流，明顯改善系統(tǒng)電壓波形； 降低系統(tǒng)電流 。 不產(chǎn)生諧振 。 不影響載波信號 。 無 MARS時的電流 系統(tǒng)電流 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 56 0 04 0 02 0 002 0 04 0 06 0 0I UI eff = 34 A 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 56 0 04 0 02 0 002 0 04 0 06 0 0UIgIg e f f = 1 13 .8A= 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 56 0 04 0 02 0 002 0 04 0 06 0 0In e t zUIne tz ef f = 3 24 .3AMARS電流
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