PQF系列有源濾波器不僅能夠分析電流諧波污染情況,而且能根據客戶需求自動調整濾波功能,PQF通過產生一個大小相等、方向相反的諧波電流以抵消系統中的諧波電流。由于 PQF 沒有按照無源濾波器采用的傳統低諧波阻抗原則進行操作,因此它不受電網參數變化影響,也不會超載。另外,與無源濾波裝置相比,有源裝置更易擴展。
一、為了在有源濾波器頻譜中獲得優良性能,PQF采用了下面兩種重要的控制方法:
(1)使用閉環控制系統。
(2)適用于處理和控制污染電流的頻域分析法。
對于有源濾波器來說,其測量電流互感器(CTs)安裝位置有閉環和開環兩種方式。在閉環系統中,PQF通過電流互感器檢測負載和濾波器連接點上游的電流,然后采取糾正措施。閉環系統可以自動修正任何測量誤差或其他誤差。在開環系統中,電流互感器只檢測負載電流,濾波器通過驅動絕緣柵雙極晶體管(IGBT)橋以產生的反向電流進行補償。由于不存在反饋,由此產生的線電流可能含有錯誤成分,而控制系統則監測不到。總之,相比于開環控制系統,閉環控制系統的優勢包括:在應對外部干擾的過程中,閉環控制系統能夠消除控制回路和執行單元中的誤差。開環控制系統則不具備這一能力。如果要優化控制回路參數,閉環控制系統可以像開環控制系統一樣反應迅速。
二、使用閉環控制系統和獨立頻域法的有源濾波器,可獲得最佳濾波性能。這種濾波器的其他優點包括:
(1)可根據用戶要求預設每次諧波限制。
(2)可獨立選擇各次諧波,優化使用濾波器容量(如果某次諧波已經被另一個現有的濾波裝置濾除,就無需過濾該次諧波)。
(3)可設置精確功率因數目標值,并保證功率因數值維持不變。在某些特殊場合需要保證功率因數穩定,以避免電網中的干擾(如發電機跳閘),在這種情況下,就需要使用有源濾波器實現此功能。
(4)可實現精準的負載平衡功能,降低中性線上的電流壓力,確保中性點接地電壓保持在最低水平。此外,還可確保 UPS 等系統的輸出側電流平衡,以保證供電設備不會因為負載電流不平衡而跳閘。
除豐富的功能之外,包括 ABB 有源濾波器在內的更先進的濾波器可以將設備運行損失降到最低,為系統增加更多可靠性,一些有價值的輔助功能為此發揮了相應的作用。