Qu'est-ce qu'un filtre de puissance actif

Le filtre de puissance active (APF) est un nouveau type de dispositif électronique de puissance utilisé pour supprimer dynamiquement les harmoniques et compenser la puissance réactive, ce qui peut compenser les harmoniques et les changements de puissance réactive en amplitude et en fréquence.

La raison pour laquelle le filtre actif est appelé actif, comme son nom l'indique, est que l'appareil doit fournir une alimentation électrique (pour compenser les harmoniques du circuit principal), et son application peut surmonter les défauts du filtre harmonique traditionnel.

les méthodes de suppression et de compensation de puissance réactive telles que les filtres LC (les filtres traditionnels ne peuvent être que fixes), réalisent une compensation de suivi dynamique et peuvent compenser à la fois les harmoniques et la puissance réactive.

La théorie de la puissance réactive instantanée des circuits triphasés est la principale théorie de base du développement de l'APF ; APF a deux types : le type parallèle et le type série, le premier est davantage utilisé ; le filtre actif parallèle sert principalement à contrôler le courant

Les harmoniques et le filtre actif en série servent principalement à contrôler les problèmes causés par les harmoniques de tension. Par rapport aux filtres passifs, les filtres actifs ont de bons effets de traitement et peuvent principalement filtrer simultanément des harmoniques multiples et supérieures, ce qui ne provoquera pas de résonance, mais le prix est relativement élevé.

Fondamentaux des filtres de puissance active

Le filtre de puissance actif est un nouveau type d'équipement spécial pour le contrôle des harmoniques de puissance, composé d'une technologie électronique de puissance moderne et d'une technologie de traitement du signal numérique basée sur des dispositifs DSP à grande vitesse. Il se compose de deux parties principales : le
circuit de fonctionnement du courant d'instruction et le circuit de génération de courant de compensation. Le circuit de fonctionnement du courant de commande surveille le courant dans la ligne en temps réel, convertit le signal de courant analogique en signal numérique, l'envoie au
processeur de signal numérique (DSP) à grande vitesse pour traiter le signal, sépare l'harmonique du fondamental. , et envoie une impulsion de commande au circuit de génération de courant de compensation sous la forme d'un signal de modulation de largeur d'impulsion (PWM), pilote le module d'alimentation IGBT ou IPM, génère un courant de compensation égal à l'amplitude du courant harmonique du réseau électrique et de polarité opposée, et l'injecte dans le réseau électrique, compense ou annule le courant harmonique, et

élimine activement les harmoniques de puissance.

Comment fonctionnent les filtres de puissance active

Le filtre actif consiste à utiliser le transformateur de courant pour collecter le courant sur la ligne CC. Après échantillonnage, le signal de courant obtenu est traité par l'algorithme de séparation harmonique pour obtenir le signal de référence harmonique, comme signal de modulation, par rapport à l'onde triangulaire. afin d'obtenir le signal de commutation, utilisez le signal de commutation pour contrôler le pont monophasé, selon le principe de la technologie, le signal de commutation des bras de pont supérieur et inférieur est inversé et le courant harmonique est égal à la taille du signal harmonique sur la ligne et la direction opposée peut être obtenue, et le courant harmonique sur la ligne est annulé. Il s’agit de la partie contrôle anticipé. La composante harmonique du courant de ligne derrière le point d'accès du filtre actif est ensuite renvoyée comme entrée du régulateur pour ajuster l'erreur de la commande anticipée :

Les principaux dangers des harmoniques :
1. Augmenter la charge des installations électriques, réduire le facteur de puissance du système, réduire la capacité et l'efficacité effectives de la production d'énergie, de la transmission et des équipements électriques, et provoquer un gaspillage d'équipement, un gaspillage de lignes et une perte de puissance ;
2. Provoquer une résonance et une amplification du courant harmonique des condensateurs de compensation de puissance réactive, entraînant des dommages ou une défaillance de la batterie de condensateurs en raison d'une surintensité ou d'une surtension ;
3. Le moteur vibre en raison du couple pulsé, ce qui affecte la qualité du produit et la durée de vie du moteur ;
4. En raison des courants de Foucault et de l'effet cutané, les moteurs, les transformateurs, les lignes de transmission, etc. produiront une perte de puissance et une surchauffe supplémentaires, gaspilleront de l'énergie électrique et accéléreront le vieillissement de l'isolation ;
5. La tension harmonique améliore l'intensité du champ électrique du milieu isolant en étant proportionnelle à sa tension de crête et réduit la durée de vie de l'équipement ;
6. Le courant harmonique homopolaire (plusieurs fois 3) provoquera une surcharge de la ligne centrale du système triphasé à quatre fils et produira un courant de circulation dans l'enroulement du transformateur de la connexion triangulaire, de sorte que le
courant d'enroulement dépasse la valeur nominale et peut même provoquer un accident dans les cas graves. 7. Les harmoniques modifieront les caractéristiques d'action du relais de protection, provoqueront un dysfonctionnement des installations de protection du relais et perturberont le fonctionnement des dispositifs automatiques tels que la protection du relais ;
8. Le changement harmonique modifie le taux de changement et la valeur maximale de la tension ou du courant, retarde l'extinction de l'arc et affecte le pouvoir de coupure du disjoncteur ;
9. Faire en sorte que l'instrument de mesure, en particulier le compteur d'énergie électrique à induction, produise une erreur de mesure ;
10. Interférer avec les équipements électroniques de puissance, les équipements de contrôle industriel et les équipements de communication à proximité, et affecter le fonctionnement normal de l'équipement.