As harmônicas na rede elétrica são geradas principalmente por vários conversores de energia de grande capacidade e outras cargas não lineares. As principais fontes harmônicas são vários dispositivos eletrônicos de energia, como retificadors e reguladores de tensão CA. Entre elas, a retificação O dispositivo é responsável por uma grande proporção. Quase todos eles usam retificação descontrolada de diodo com filtragem do capacitor ou retificação controlada por fase de timristor. A poluição harmônica e o poder reativo consumido por eles são bem conhecidos; além do dispositivo retificador, cortando e existem muitas aplicações de dispositivos inversores, e a fonte de energia DC de entrada também vem do dispositivo retificador, de modo que o problema harmônico também é muito sério, especialmente os dispositivos de helicóptero e inversor alimentados por uma fonte de tensão DC, cuja fonte de tensão DC é principalmente diodos Após retificação descontrolada , é obtida pela filtragem do capacitor, e a poluição harmônica desses dispositivos à rede elétrica está se tornando cada vez mais proeminente.
Para suprimir harmônicos na rede elétrica e reduzir os danos das harmônicas, ao mesmo tempo em que fortalece a gestão científica e legal, devem ser tomadas medidas técnicas ativas e eficazes para minimizar o conteúdo harmônico dos equipamentos eletrônicos de energia e instalar dispositivos de filtragem eficazes.
1. Tomar medidas ativas para reduzir o conteúdo harmônico dos equipamentos eletrônicos de energia
A redução do conteúdo harmônico baseia-se principalmente no próprio dispositivo conversor. O design da estrutura do dispositivo conversor e a adição de estratégias de controle auxiliar são utilizados para reduzir ou eliminar harmônicos. As tecnologias atuais incluem principalmente:
1) Tecnologia de conversor de vários pulsos Para dispositivos eletrônicos de alta potência, o conversor original de 6 pulsos é frequentemente projetado como um conversor de 12 pulsos ou 24 pulsos para reduzir o conteúdo de corrente harmônica no lado CA.
2) A ideia básica da tecnologia de modulação da largura do pulso é controlar cada momento de comutação da forma de onda de saída PWM para garantir a simetria da forma de onda do trimestre. A amplitude do harmônico a ser eliminado é zero, e a amplitude da onda fundamental é uma determinada quantidade, de modo a alcançar o propósito de eliminar o harmônico especificado e controlar a amplitude da onda fundamental.
3) A tecnologia conversora de vários níveis utiliza múltiplos métodos de mudança de fase, controle de sequência e controle assimétrico múltiplos métodos para vários conversores eletrônicos de energia para sobrepor correntes de ondas quadradas ou tensões para fazer o conversor gerar no lado da grade CA A corrente ou tensão é uma onda de passo próxima ao sinusoidal, e mantém uma certa relação de fase com a tensão de alimentação.
2. Instale filtros de alimentação para melhorar o desempenho da filtragem
(1) Filtro de energia passiva
O filtro de alimentação passiva (PPF) é o uso de capacitores e reatores para formar um circuito de afinação LC, que pode fornecer um caminho paralelo de baixa resistência para harmônicos no sistema para filtrar; ao mesmo tempo, o uso de capacitores também pode compensar a energia reativa e melhorar a rede O fator de energia. Devido à sua estrutura simples, baixo custo, baixa perda operacional e baixos requisitos técnicos, o PPF tornou-se um equipamento comum para melhorar a qualidade da energia. No entanto, por razões estruturais e teóricas, o uso de dispositivos de filtro passivo para resolver o problema harmônico também tem algumas deficiências intransponíveis, tais como: só pode filtrar sub-harmônicos específicos, a faixa de compensação harmônica é estreita, e a capacidade de sobrecarga é pequena. A impedância do sistema e a mudança de frequência têm baixa adaptabilidade, baixa estabilidade, grande volume, grande perda, etc.
(2) Filtro de energia ativo
Detecta a corrente harmônica na rede elétrica e, em seguida, controla o circuito inversor para gerar o componente atual de compensação correspondente e injetá-lo na rede elétrica para alcançar o propósito de eliminar harmônicos. APF pode ser dividido em tipo de série, tipo paralelo e tipo híbrido paralelo de série de acordo com o modo de conexão com o sistema. Tipo paralelo APF é principalmente adequado para compensação harmônica de cargas de fonte de corrente indutiva, o tipo série APF é usado principalmente para eliminar a influência de cargas de fonte harmônica do tipo tensão, como circuitos retificadores de diodo com capacitores no sistema, série paralela tipo APF tem série e paralelo A função de APF.
A poluição harmônica cada vez mais grave tem atraído grande atenção de todos os bairros. Com a compreensão dos fenômenos harmônicos, métodos mais eficazes serão encontrados para suprimir e eliminar harmônicos, e também ajudará a formular padrões de gestão harmônica mais razoáveis. Para alcançar melhor o efeito da supressão de harmônicos, os dispositivos de filtro com estruturas correspondentes devem ser adotados para diferentes cargas de fonte harmônica, como APFs de alta potência em cascata, APFs inteligentes baseados em DSP, etc. A pesquisa indica baixa perda e grande Potência, alta frequência, APF inteligente é sua direção de desenvolvimento.