Die Oberschwingungen im Stromnetz werden hauptsächlich von verschiedenen Hochleistungsstromrichtern und anderen nichtlinearen Lasten erzeugt. Die Hauptoberwellenquellen sind verschiedene leistungselektronische Geräte wie Gleichrichter und Wechselspannungsregler. Unter ihnen, Berichtigung Das Gerät macht einen großen Anteil aus. Fast alle von ihnen verwenden eine diodengesteuerte Gleichrichtung mit Kondensatorfilterung oder eine Thyristor-Phasengesteuerte Gleichrichtung. Die Oberwellenbelastung und die von ihnen verbrauchte Blindleistung sind bekannt; Zusätzlich zum Gleichrichtergerät, Zerhacken und Es gibt viele Anwendungen von Wechselrichtergeräten, und die Eingangsgleichstromquelle kommt auch vom Gleichrichtergerät, daher ist das Oberwellenproblem auch sehr ernst, insbesondere die Zerhacker- und Wechselrichtergeräte, die mit einer Gleichspannung betrieben werden Quelle, deren Gleichspannungsquelle meist Dioden sind Nach der unkontrollierten Gleichrichtung wird sie durch Kondensatorfilterung gewonnen, und die Oberwellenbelastung solcher Geräte im Stromnetz tritt immer stärker in den Vordergrund.
Um Oberschwingungen im Stromnetz zu unterdrücken und die Schäden durch Oberschwingungen zu reduzieren, müssen gleichzeitig aktive und wirksame technische Maßnahmen ergriffen werden, um den Oberschwingungsgehalt von leistungselektronischen Geräten zu minimieren und wirksame Filtereinrichtungen zu installieren.
1. Ergreifen Sie aktive Maßnahmen, um den Oberwellengehalt von leistungselektronischen Geräten zu reduzieren
Die Reduzierung des Oberwellengehalts basiert hauptsächlich auf dem Umrichtergerät selbst. Die strukturelle Gestaltung des Umrichtergeräts und das Hinzufügen von Hilfsregelstrategien werden verwendet, um Oberwellen zu reduzieren oder zu eliminieren. Zu den aktuellen Technologien gehören hauptsächlich:
1) Mehrpuls-Umrichtertechnik Für leistungselektronische Geräte hoher Leistung wird der ursprüngliche 6-Puls-Umrichter oft als 12-Puls- oder 24-Puls-Umrichter ausgeführt, um den Oberschwingungsstromanteil auf der AC-Seite zu reduzieren.
2) Die Grundidee der Pulsweitenmodulationstechnologie besteht darin, jeden Schaltzeitpunkt der PWM-Ausgangswellenform zu steuern, um die Symmetrie der Viertelwellenform sicherzustellen. Die Amplitude der zu eliminierenden Harmonischen ist null, und die Amplitude der Grundwelle ist ein gegebener Betrag, um den Zweck zu erreichen, die spezifizierte Harmonische zu eliminieren und die Amplitude der Grundwelle zu steuern.
3) Die Multi-Level-Converter-Technologie verwendet mehrere Methoden der Phasenverschiebung, Sequenzsteuerung und asymmetrische Steuerung mehrerer Methoden für verschiedene leistungselektronische Wandler, um Rechteckströme oder -spannungen zu überlagern, damit der Wandler auf der AC-Netzseite erzeugt Der Strom oder die Spannung ist ein Schritt Welle fast sinusförmig und behält eine bestimmte Phasenbeziehung mit der Versorgungsspannung bei.
2. Installieren Sie Leistungsfilter, um die Filterleistung zu verbessern
(1) Passiver Leistungsfilter
Passives Leistungsfilter (PPF) ist die Verwendung von Kondensatoren und Drosseln, um einen LC-Abstimmkreis zu bilden, der einen parallelen niederohmigen Pfad für Oberwellen im zu filternden System bereitstellen kann; Gleichzeitig kann der Einsatz von Kondensatoren auch Blindleistung kompensieren und das Netz verbessern Der Leistungsfaktor. Aufgrund seines einfachen Aufbaus, der geringen Kosten, des geringen Betriebsverlusts und der geringen technischen Anforderungen hat sich PPF zu einem gebräuchlichen Gerät zur Verbesserung der Netzqualität entwickelt. Aus strukturellen und theoretischen Gründen weist die Verwendung passiver Filtervorrichtungen zur Lösung des Oberwellenproblems jedoch auch einige unüberwindbare Mängel auf, wie z ist klein. Die Systemimpedanz und Frequenzänderung haben eine schlechte Anpassungsfähigkeit, schlechte Stabilität, großes Volumen, große Verluste usw.
(2) Wirkleistungsfilter
Es erkennt den Oberwellenstrom im Stromnetz und steuert dann die Wechselrichterschaltung, um die entsprechende Kompensationsstromkomponente zu erzeugen und in das Stromnetz einzuspeisen, um Oberwellen zu eliminieren. APF kann je nach Verbindungsmodus mit dem System in Serientyp, Paralleltyp und Serien-Parallel-Hybridtyp unterteilt werden. Der parallele APF eignet sich hauptsächlich für die Oberwellenkompensation von induktiven Stromquellenlasten, der Serien-APF wird hauptsächlich verwendet, um den Einfluss von harmonischen Quellenlasten des Spannungstyps wie Diodengleichrichterschaltungen mit Kondensatoren auf das System zu eliminieren, der Serien-Parallel-APF hat beide Serien und parallel Die Funktion von APF.
Die immer ernster werdende harmonische Verschmutzung hat von allen Seiten große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Mit dem weiteren Verständnis von Oberschwingungsphänomenen werden effektivere Methoden zur Unterdrückung und Beseitigung von Oberschwingungen gefunden und es wird auch helfen, vernünftigere Oberschwingungsmanagementstandards zu formulieren. Um den Effekt der Oberwellenunterdrückung besser zu erreichen, sollten Filtervorrichtungen mit entsprechenden Strukturen für verschiedene Oberwellenquellenlasten verwendet werden, wie kaskadierte Hochleistungs-APFs, DSP-basierte intelligente APFs usw. Die Forschung zeigt geringe Verluste und große Leistung, hochfrequenter, intelligenter APF ist seine Entwicklungsrichtung.