Обзор продукта

Серия интеллектуальных устройств управления качеством электроэнергии HRASC для Интернета вещей представляет собой новое поколение решений для контроля гармоник, которые динамически фильтруют гармоники. Они подключаются к электросети параллельно и, определяя гармонические и реактивные составляющие нагрузки в режиме реального времени, используют технологию ШИМ-преобразования для подачи токов, равных по величине, но противоположных по направлению гармоническим и реактивным составляющим, в систему электроснабжения и распределения. Они реализуют функции подавления гармоник и динамической компенсации реактивной мощности. Они применимы в таких отраслях, как электрифицированные железнодорожные пути, железнодорожный транспорт, нефтехимическая и газовая промышленность, энергетика, сталелитейная промышленность, водоподготовка, строительство офисных и коммерческих зданий и т. д.

Описание функции и принцип работы

Принцип гармонической фильтрации

Фильтр APF собирает сигналы тока в режиме реального времени через внешние трансформаторы тока, отделяет гармонические составляющие посредством внутренних цепей обнаружения и генерирует компенсационные токи той же амплитуды и противоположной фазы, что и гармоники в системе, посредством силовых преобразователей IGBT, тем самым выполняя функцию фильтрации гармоник. Выходной компенсационный ток APF динамически и точно изменяется в соответствии с количеством гармоник системы, поэтому проблема перекомпенсации исключена. Кроме того, APF имеет встроенную функцию защиты от перегрузки. Когда количество гармоник системы превышает пропускную способность фильтра, устройство автоматически ограничивает выходную мощность до 100% от номинальной мощности, не вызывая перегрузки.

Принцип компенсации реактивной мощности

SVG генерирует емкостный или индуктивный ток основной гармоники через силовые IGBT-преобразователи на основе реактивной мощности системы для достижения цели динамической компенсации реактивной мощности. Целевое значение компенсации можно задать с панели управления, без перекомпенсации, а компенсация осуществляется плавно, без влияния пусковых токов на нагрузку и электросеть.

Принцип компенсации трехфазного перекоса

На основе тока системы APF/SVG выделяет неуравновешенные составляющие. Три фазы излучают токи, равные по величине, но противофазные неуравновешенным составляющим. Компенсируя неуравновешенные составляющие до нуля, неуравновешенные трёхфазные токи можно преобразовать в сбалансированные.

Характеристики продукта

Модульная конструкция гарантирует, что отказ любого модуля не повлияет на нормальную работу других, что значительно повышает надёжность всей установки. Это позволяет плавно наращивать производительность, подключая несколько модулей параллельно. При расширении нескольких модулей используется режим управления «ведущий-ведомый». При параллельном подключении нескольких модулей все модули могут использовать один и тот же набор трансформаторов тока.

Он способен одновременно отфильтровывать нечётные гармоники тока от 2 до 50 и менее. В соответствии с требованиями, можно установить 13 типов гармонических сегментов для фильтрации. При коэффициенте искажения тока нагрузки более 20% коэффициент фильтрации должен быть не менее 85%. При коэффициенте искажения тока нагрузки менее 20% коэффициент фильтрации должен быть не менее 75%. Компенсация реактивной мощности позволяет увеличить коэффициент мощности до 1. Он может компенсировать дисбаланс трёхфазного тока до полного баланса.

В нем используется IGBT пятого поколения от известных международных брендов, который может автоматически регулировать выход в соответствии с гармоническим током нагрузки и выполнять динамическую фильтрацию.

В нем используется управляющая микросхема FPGA военного класса от американской компании Xilinx, которая отличается высокой скоростью работы и надежностью.

Плата имеет многослойную конструкцию, предотвращающую попадание пыли, дождя и росы на печатную плату, что делает ее пригодной для использования в тяжелых условиях эксплуатации.

Фильтрацию, компенсацию реактивной мощности и компенсацию трехфазного несимметрии можно выбирать один или несколько раз, а также можно установить приоритетный порядок функций.

Используется алгоритм итеративного обнаружения ДПФ со скользящим окном, который отличается высокой скоростью вычислений, мгновенным временем отклика менее 0,1 мс и полным временем отклика компенсации устройства менее 20 мс.

Выходной фильтр подключен к электросети по схеме LCL, и его собственная высокочастотная несущая не будет возвращаться в электросеть, тем самым не создавая помех для другого оборудования в системе распределения.

Он оснащен полным набором функций защиты, включая защиту от перенапряжения, перегрузки по току, перегрева, короткого замыкания и другие комплексные функции защиты, а также имеет функцию самодиагностики системы.

Он оснащен контуром управления плавным пуском, который предотвращает чрезмерный пусковой ток в момент запуска и ограничивает ток в пределах номинального диапазона.

Благодаря использованию надежной линии управления ограничением тока, когда ток, подлежащий компенсации в системе, превышает номинальную мощность устройства, устройство может автоматически ограничить ток до 100% выходной мощности для поддержания нормальной работы и не будет испытывать такие неисправности, как перегрузка и выгорание.

Основная схема имеет трехуровневую топологическую структуру, обеспечивающую высокое качество выходного сигнала и низкие потери при переключении.