HDAPF有源滤波器

HDAPF有源滤波器主电路为IGBT功率变换器，采用基于瞬时无功功率理论的检测技术，自动跟踪电网谐波的变化，具有高度可控性与快速响应性。克服了传统无源滤波器的滤波效果差、容易发生谐振、只能滤除固定次谐波等缺点，对各种快速瞬变的冲击性负荷均能起到良好的滤波和补偿效果。
HDAPF有源滤波器是一体式的升级产品。HDAPF有源滤波器采用军工级控制芯片，计算能力及抗干扰能力极强，可实现一个控制器集中控制多台并联工作，采用自适应电流平均值控制算法并结合LCL拓扑结构，克服了传统的滞环电流控制由于开关频率变化所带来的输出频谱范围宽、滤波较困难、高频谐波会干扰电网等缺点。
工作原理
1）滤波原理
HDAPF有源滤波器通过外部互感器CT实时采集电流信号，通过内部检测电路分离出其中的谐波部分，通过IGBT功率变换器产生与系统谐波电流大小相等相位相反的补偿电流注入电网，实现滤除谐波的功能。
2）补偿原理
HDAPF有源滤波器实时检测系统的无功功率，通过IGBT功率变换器产生容性或感性的基波电流，实现动态连续无功补偿，无功功率的目标功率因数可以通过操作面板设定。
技术优势
1、模块化、积木扩展式并联结构，方便扩容
HDAPF有源滤波器为积木扩展式并联结构；主电路中的每个电气元件都小型化和标准化，整个拓扑封装在一个的模块内。APF模块与APF柜体采用动静插件连接，用户扩容时把APF模块推进APF柜体内，插上光纤即可。
2、维护便捷，支持在线维护
HDAPF有源滤波器采用模块化设计，任何一个电气元件损坏只会影响当前模块运行，APF柜体内其他模块正常运行，不会导致整个APF瘫痪。维护时只需把故障APF模块从柜体中抽出，更换上新的APF模块即可。
3、可靠性高，温度均匀
HDAPF有源滤波器把发热元件如：逆变单元中的IGBT、LCL滤波器中的滤波电感和阻尼电阻都微型化，功率减小。而且发热元件平均分配到每个滤波模块中，热量均匀。电气元件不易发生因为温度过高而失效。
4、纯FPGA搭建控制控制系统
HDAPF有源滤波器控制系统采用美国Xilinx公司的军工级FPGA芯片，芯片内部集成84个硬件DSP单元，运算能力远远大于单个DSP，烧录程序后整个FPGA芯片相当于一个硬件电路，无需调用程序，不会出现程序跑飞的情况。此外FPGA抗干扰能力远远高于传统的DSP。
5、控制器与APF模块之间采用光纤传输数据
HDAPF有源滤波器控制器与功率单元之间采用光纤连接，整个数据传输都为光信号，不会受到电磁干扰。在信号衰减方面，光纤传输衰减远远小于传统排线传输。
6、噪音低，满载运行时噪音低于65db。
HDAPF有源滤波器采用软磁材料，铁硅电感流过电流时几乎没有声音，APF在满载时，噪音低于65db。
7、独有的并机方式与优越的均流效果
HDAPF有源滤波器并机，只有一个FPGA控制器，不存在每个APF模块内部的电压采样电阻、微电流互感器、电流采样电阻的精度偏差，APF模块之间能很好的均流，不存在环流。
8、在任何负载情况下，补偿后的系统电流THDi＜3%
HDAPF有源滤波器的滤波能力，在任何负载情况下，补偿后的系统电流THDi＜3%；电感上的开关频率为21.6KHz，补偿谐波次数为2-50次
9、开环控制与闭环控制相结合的控制方式
HDAPF有源滤波器结合开环和闭环控制的优点；系统电流采样经过FFT运算分解后，采用开环控制与闭环控制相结合的方法，补偿无功APF采取开环控制，响应速度快；补偿谐波APF采用闭环控制，补偿精度高。
10、良好的限幅能力
HDAPF有源滤波器单次谐波都可限幅，可与无源滤波器治理同次谐波
11、三电平主电流拓扑
在相同的直流母线电压下，HDAPF有源滤波器产生的冲击电压（dv/dt）为第一代APF的一半，第二代APF降低了每个IGBT的开关应力和开关损耗，IGBT更可靠。
技术特点
滤波范围广，2-65次全范围有效
3L型HDAPF有源滤波器全补偿或指定次补偿20种不同谐波
4L型HDAPF有源滤波器全补偿或指定次补偿20种不同谐波
响应速度快，全补偿响应时间小于300us，指定次补偿响应时间小于40ms
多功能性，同时治理多种电能质量问题，谐波、无功补偿功能可自由设备
具备中性线滤波能力（限4L型HD系列有源滤波器）
允许互感器安装在电源侧或负载侧，用户可根据现场情况自由选择
支持系统自动限流运行功能，待补偿电流超出补偿容量后系统自动进入限流工作模式
自动跟踪补偿电网中变化的谐波电流，补偿性能不受系统阻抗影响
完善的模块并联技术，支持多台HD系列有源滤波器并联运行
完善的开机自诊断技术，使系统尽在掌握之中
强电主回路与弱电控制系统之间采用光电隔离，安全可靠
军工级别的通讯误码侦别技术，确保系统通讯的可靠性及安全性
应用场合
HDAPF有源滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中，如：水处理设备、电力系统、电解电镀企业、石化企业、煤矿企业、电气化铁路、高层建筑、UPS/发电机组、精密电子企业、机场/港口备电电源、医疗成像系统等。