Güç şebekesindeki harmonikler, temel olarak çeşitli büyük kapasiteli güç dönüştürücüler ve diğer doğrusal olmayan yükler tarafından üretilir. Ana harmonik kaynaklar, doğrultucular ve AC voltaj regülatörleri gibi çeşitli güç elektroniği cihazlarıdır. Bunlar arasında düzeltme Cihazları büyük bir paya sahiptir. Hemen hemen hepsi, kapasitör filtrelemeli diyot kontrolsüz doğrultma veya tristör faz kontrollü doğrultma kullanır. Harmonik kirlilik ve tükettikleri reaktif güç iyi bilinmektedir; doğrultucu cihazlara ek olarak, doğrama ve invertör cihazlarının birçok uygulaması vardır ve giriş DC güç kaynağı da doğrultucu cihazdan gelir, bu nedenle harmonik sorunu da çok ciddi, özellikle DC voltaj kaynağı ile çalışan kıyıcı ve inverter cihazları DC voltaj kaynağı çoğunlukla diyot olan. Kontrolsüz düzeltme işleminden sonra kapasitör filtreleme ile elde edilmekte ve bu tür cihazların elektrik şebekesine harmonik kirliliği giderek daha fazla ön plana çıkmaktadır.
Elektrik şebekesindeki harmonikleri bastırmak ve harmoniklerin zararlarını azaltmak için bilimsel ve yasal yönetimi güçlendirirken, güç elektroniği ekipmanlarının harmonik içeriğini en aza indirmek ve etkin filtreleme cihazları kurmak için aktif ve etkili teknik önlemler alınmalıdır.
1. Güç elektroniği ekipmanlarının harmonik içeriğini azaltmak için aktif önlemler alın
Harmonik içeriğin azaltılması, dönüştürücü cihazının yapı tasarımı ve harmonikleri azaltmak veya ortadan kaldırmak için yardımcı kontrol stratejilerinin eklenmesi yoluyla temel olarak dönüştürücü cihazının kendisine dayanmaktadır. Mevcut teknolojiler temel olarak şunları içerir:
1) Çok darbeli dönüştürücü teknolojisi Yüksek güçlü güç elektronik cihazları için, orijinal 6 darbeli dönüştürücü, AC tarafındaki harmonik akım içeriğini azaltmak için genellikle 12 darbeli veya 24 darbeli bir dönüştürücü olarak tasarlanmıştır.
2) Darbe genişliği modülasyon teknolojisinin temel fikri, çeyrek dalga biçiminin simetrisini sağlamak için PWM çıkış dalga biçiminin her bir anahtarlama anını kontrol etmektir. Ortadan kaldırılacak harmoniğin genliği sıfırdır ve temel dalganın genliği, belirtilen harmoniği ortadan kaldırma ve temel dalganın genliğini kontrol etme amacına ulaşmak için belirli bir miktardır.
3) Çok seviyeli dönüştürücü teknolojisi, çeşitli güç elektroniği dönüştürücülerinin kare dalga akımlarını veya voltajlarını üst üste bindirmek için faz kaydırmalı çoklu yöntemler, sıra kontrolü ve asimetrik kontrol çoklu yöntemlerini benimser, böylece dönüştürücüler AC şebeke tarafında üretilir. adım dalgası sinüzoidal'e yakındır ve güç kaynağı voltajı ile belirli bir faz ilişkisini korur.
2. Filtreleme performansını iyileştirmek için güç filtreleri kurun
(1) Pasif güç filtresi
Pasif güç filtresi (PPF), sistemdeki harmonikler için paralel düşük dirençli bir yol sağlayabilen ve filtreleme rolü oynayabilen bir LC ayar devresi oluşturmak için kapasitörlerin ve reaktörlerin kullanılmasıdır; Aynı zamanda, kapasitörlerin kullanımı reaktif gücü telafi edebilir ve şebekeyi iyileştirebilir Güç faktörünü. Basit yapısı, düşük maliyeti, düşük işletme kaybı ve düşük teknik gereksinimleri nedeniyle PPF, güç kalitesini iyileştirmek için yaygın bir ekipman haline geldi. Bununla birlikte, yapısal ve teorik nedenlerden dolayı, harmonik problemini çözmek için pasif filtre cihazlarının kullanılması bazı aşılmaz eksikliklere de sahiptir, örneğin: sadece belirli alt harmonikleri filtreleyebilir, harmonik kompanzasyon bandı dar ve aşırı yük kapasitesi küçük. Sistem empedansı ve frekans değişikliği, zayıf uyarlanabilirliğe, zayıf stabiliteye, büyük hacme, büyük kayıplara vb. sahiptir.
(2) Aktif güç filtresi
Güç şebekesindeki harmonik akımı algılar ve ardından ilgili kompanzasyon akımı bileşenini oluşturmak için inverter devresini kontrol eder ve harmonikleri ortadan kaldırma amacına ulaşmak için bunu güç şebekesine enjekte eder. APF, sistemle bağlantı moduna göre seri tip, paralel tip ve seri-paralel hibrit tip olarak ayrılabilir. Paralel tip APF, esas olarak endüktif akım kaynağı yüklerinin harmonik kompanzasyonu için uygundur. Seri tip APF, esas olarak, kondansatörlü diyot doğrultucu devreleri gibi voltaj tipi harmonik kaynak yüklerinin sistem üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için kullanılır. Seri-paralel tip APF'de hem seri hem de paralel bulunur. APF'nin işlevi.
Giderek ciddileşen harmonik kirlilik her yönden büyük ilgi görmektedir. Harmonik fenomenlerin daha iyi anlaşılmasıyla, harmonikleri bastırmak ve ortadan kaldırmak için daha etkili yöntemler bulunacak ve ayrıca daha makul harmonik yönetim standartlarının formüle edilmesine yardımcı olacaktır. Harmonikleri bastırma etkisini daha iyi elde etmek için, kademeli yüksek güçlü APF, DSP tabanlı akıllı APF, vb. gibi farklı harmonik kaynak yükleri için karşılık gelen yapılara sahip filtre cihazları kullanılmalıdır. Araştırma, düşük kayıp ve büyük Güç, yüksek frekanslı, akıllı APF, geliştirme yönüdür.