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有源濾波器與無源濾波器的區(qū)別
1、有源濾波器是電子裝置,而無源濾波器是機(jī)械的。
2、有源濾波器是在檢測到某一設(shè)定好的諧波次數(shù)后消除它,無源濾波器是通過電抗器與電容器的相互配合形成某次諧波通道來吸收諧波。
3、采用無源濾波器是由于電容器的原因,所以同時可提高功率因素。采用有源濾波器只是消除諧波而與功率因素?zé)o關(guān)。
4、有源濾波器造價是無源濾波器的3倍以上,技術(shù)相對不太成熟,且維護(hù)成本高;無源濾波器造價相對較低,技術(shù)較成熟,安裝后基本上可免維護(hù)。
5、有源濾波器多用于小電流,無源濾波器可用于大電流。
有源濾波器的功能原理:
APF通過外部電流互感器實時采集電流信號,通過內(nèi)部檢測電路分離出其中的諧波部分,通過IGBT功率變換器產(chǎn)生與系統(tǒng)中的諧波大小相等相位相反的補(bǔ)償電流,實現(xiàn)濾除諧波的功能。并且輸出補(bǔ)償電流是根據(jù)系統(tǒng)的諧波量動態(tài)準(zhǔn)確變化,因此不會出現(xiàn)過補(bǔ)償?shù)膯栴}。3、采用無源濾波器是由于電容器的原因,所以同時可提高功率因素。另外,APF內(nèi)部有過載保護(hù)功能,當(dāng)系統(tǒng)的諧波量大于濾波器容量時,裝置可以自動限制在額定容量輸出,不會發(fā)生過載。
有源濾波電路和無源濾波的區(qū)別及識別方法
經(jīng)典濾波的概念,是根據(jù)傅里葉分析和變換提出的一個工程概念。根據(jù)高等數(shù)學(xué)理論,任何一個滿足一定條件的信號,都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。功率因數(shù)是電能品質(zhì)的主要指標(biāo),影響功率因數(shù)的因素:諧波諧振,無功,三相不平衡。換句話說,就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的,組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率范圍內(nèi)的信號成分正常通過,而阻止另一部分頻率成分通過的電路,叫做經(jīng)典濾波器或濾波電路。
有源濾波電路的負(fù)載不影響濾波特性,因此常用于信號處理要求高的場合。有源濾波電路一般由RC網(wǎng)絡(luò)和集成運放組成,因而必須在合適的直流電源供電的情況下才能使用,同時還可以進(jìn)行放大。有源電力濾波器其實是一種特殊電源,可以提供負(fù)載所需要的諧波電流,成為減少對電網(wǎng)和其他設(shè)備的影響。但電路的組成和設(shè)計也較復(fù)雜。有源濾波電路不適用于高電壓大電流的場合,只適用于信號處理。
有源濾波器的優(yōu)勢和市場需求
電力電子裝置和非線性負(fù)載的普遍使用,使大量諧波電流注入電網(wǎng),導(dǎo)致電網(wǎng)諧波污染:嚴(yán)重威脅電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全運行及正常使用。因此,對電力諧波進(jìn)行有效治理設(shè)備的需求日益增加。
無源電力濾波器(PPF)來解決電力諧波問題存在許多缺點。如PPF針對特定頻率的諧波,只能濾除特定次數(shù)諧波;PPF存在著與電網(wǎng)發(fā)生諧振的可能性,并且對電網(wǎng)阻抗和頻率變化十分敏感;PPF體積大、損耗多等。有源濾波技術(shù)可以對頻率和幅度都變化的諧波進(jìn)行治理,但也存在初期投資大、運行效率低的缺點,為此,可以將有源濾波技術(shù)和無源濾波技術(shù)結(jié)合起來使用,既可以使有源濾波器降低,又可彌補(bǔ)無源濾波器的缺陷,是一個很好的發(fā)展方向。而利用有源電力濾波器進(jìn)行諧波治理是今后的一個發(fā)展趨勢。
有源電力濾波器(APF)是一種用于動態(tài)**諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置,能對頻率和大小都變化的諧波和無功進(jìn)行補(bǔ)償,正好填補(bǔ)PPF的缺點,獲得比PPF更好的補(bǔ)償特性,是一種理想的電力諧波治理裝置。這類設(shè)備包括有三相橋式整流器的所有設(shè)備、比如直流驅(qū)動器、變頻器、軟啟動器,UPS電源等等,是目前工業(yè)用電設(shè)備中罪常見的一類諧波源。現(xiàn)如今,國際上已開始在工業(yè)和民用設(shè)備上使用APF,并且單機(jī)裝置的容量逐步提高,其應(yīng)用領(lǐng)域從補(bǔ)償用戶自身的諧波向改善整個電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的方向發(fā)展。
與傳統(tǒng)的PPF相比,APF具有明顯的性能優(yōu)勢,下表為APF與PPF的主要技術(shù)性能對比。有源濾波器(ActivePowerFilter,簡稱APF)是一種用于動態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置,它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償。APF技術(shù)是電力諧波治理技術(shù)的重要發(fā)展方向,安裝APF可以有效濾除系統(tǒng)中的電力諧波,消除由于諧波導(dǎo)致的各種問題。安裝、使用APF的意義主要包括以下幾個方面:
(1)消除各次電壓、電流諧波對電網(wǎng)的污染和干擾,滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(2)改善電壓質(zhì)量,提高設(shè)備運行安全性和可靠性,降低設(shè)備溫升和損耗。
(3)提高系統(tǒng)功率因數(shù),提高線路和電力設(shè)備利用率。
(4)防止系統(tǒng)共振,提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,預(yù)防設(shè)備故障,保障系統(tǒng)安全。
(5)降低電力損耗、提高設(shè)備效率,節(jié)約電能。