Ako aktívny filter spravuje trojfázové štvorvodičové harmonické systémy

Vďaka vývoju špičkových technológií, najmä pokroku v oblasti informačných technológií, použitie nelineárnych záťaží, ako sú počítače a vysoko výkonné elektronické vybavenie, viedlo k čoraz závažnejšiemu harmonickému znečisteniu v systéme energetickej mriežky, ktoré priamo ohrozuje bezpečnosť používania rôznych nových elektronických zariadení. Preto je potrebné vykonať dobrú prácu pri harmonickej kontrole na základe charakteristík harmonických a škody, ktoré spôsobujú.

Harmonické charakteristiky:

V systéme distribučnej siete v porovnaní s harmonickými problémami v iných systémoch majú harmonické v trojfázovom štvorvodičovom systéme tieto charakteristiky:
1) Použitie elektrických zariadení má periodické vrcholy a výskyt harmonických je koncentrovaný a zjednotený. Zvyčajne sa súčasne vstupuje do a výstupu z energetickej mriežky.
2) Vzhľadom na vyššiu hustotu zaťaženia v lete a zime ako na jar a jeseň je obsah harmonických vstrekovaných do systému relatívne väčší. To znamená, že harmonická distribúcia v trojfázovom štvorvodičovom systéme má charakteristiku silnej sezónnosti.
3) V neutrálnej línii systému je veľký počet komponentov s nulovým sekvenciou, čo sťažuje harmonickú kontrolu.

Dôsledky:
1) Ak sa tieto harmonické neriešia okamžite, najprv priamo spôsobia poruchu zariadení na ochranu relé, čo ovplyvní normálnu činnosť výkonovej mriežky.
2) Zároveň spôsobia tiež značné poškodenie energetického zariadenia. Napríklad môžu viesť k ďalším stratám v energetických transformátoroch a elektrických motoroch, znižujú sa účinnosť a zvyšujú harmonický hluk. Alebo môžu ovplyvniť normálnu prevádzku slabých elektrických zariadení, napríklad spôsobenie závažného zasahovania do prenosu informácií v komunikačnom zariadení, čo vedie k poklesu kvality prenosu informácií.
3) V prípade jednotiek na meranie elektrickej energie môžu tieto harmoniky viesť k nepresnému meraniu elektrickej energie, čo vedie k tomu, že používatelia nelineárnych zaťažení dostávajú menej elektrickej energie ako ich skutočná spotreba, zatiaľ čo používatelia lineárneho zaťaženia dostávajú viac elektriny ako ich skutočná spotreba. To ovplyvňuje zhromažďovanie poplatkov za elektrinu od jednotky na meranie elektrickej energie atď.

Opatrenia na správu:
Vzhľadom na charakteristiky harmonických a škody, ktoré spôsobujú, môžu sa na harmonickú kontrolu použiť aktívne napájacie filtračné zariadenia. Medzi súčasnými filtračnými zariadeniami je aktívny výkonový filter preferované zariadenie na riešenie harmonických problémov. Má veľmi dobrý filtračný účinok na primárne a sekundárne harmonické generované v neutrálnych líniách nelineárnych záťaží, ako sú komerčné kancelárske osvetľovacie zariadenia, počítače, UPS, výťahy a variabilné klimatizačné kondicionéry. Toto zariadenie prijíma pokročilú dynamickú metódu kompenzácie v reálnom čase na odstránenie harmonických mriežkových harmonických. Vďaka detekcii harmonických a reaktívnych komponentov zaťaženia využíva technológiu transformácie PWM na vkladanie prúdov rovnakej veľkosti, ale opačný smer ako harmonické a reaktívne komponenty do systému napájania a distribúcie. To môže účinne dosiahnuť funkcie potlačenia harmonických a dynamicky kompenzujúcich reaktívny výkon.