1. Résumé
En raison des avantages d'un contrôle simple et du faible coût du convertisseur redresseur non contrôlé, il est largement utilisé dans l'alimentation à découpage, le convertisseur de fréquence et d'autres équipements. Cependant, ce type de convertisseur injectera une grande quantité de courant harmonique dans le réseau électrique et deviendra de plus en plus la source harmonique la plus importante du réseau électrique. La plupart des convertisseurs de fréquence sur le marché sont des charges non linéaires de type source de tension typique, un circuit redresseur triphasé non contrôlé avec un condensateur côté CC. Comparé au circuit redresseur à diode filtré par inductance, le taux de distorsion harmonique du courant total est sensible à l'impédance du côté CA. En revanche, les caractéristiques de tension côté CA sont moins affectées par l'impédance du côté CA, et l'ensemble de la charge ressemble davantage à une source de tension, c'est pourquoi on l'appelle charge non linéaire de type source de tension.
Pour les sources harmoniques, le filtre actif parallèle est généralement utilisé pour la gouvernance. Le filtre actif est essentiellement un convertisseur de modulation de largeur d'impulsion de tension. En détectant le courant harmonique de charge, le courant de compensation d'amplitude égale mais de phase opposée est injecté dans le point de couplage commun pour le filtrage des harmoniques, ce qui équivaut à une source de courant.
L'onduleur de source de tension adopte généralement une source de courant. Cet article analyse ce phénomène et propose des mesures pour supprimer l'effet d'amplification harmonique, afin que l'AHF parallèle puisse obtenir un bon effet de compensation sur la charge non linéaire de la source de tension.
2. Analyse des effets d'amplification des harmoniques de charge
Figure 1 Circuit équivalent unique du système de compensation parallèle sous harmonique unique
La figure 1 est le circuit équivalent monophasé du système de compensation parallèle triphasé, et le CI est le type parallèle AHF, qui sera dérivé sur la base du circuit équivalent dans cet article.
ILh-----Contenu harmonique après compensation
ILh-----Contenu harmonique avant compensation
ZSh------Impédance du système
ZLh -----Impédance de charge
λ----------Taux de compensation AHF
m----------Variation de tension du côté AC de la charge
Comme le montre la formule, après compensation avec l'AHF parallèle, le courant harmonique de charge non linéaire de la source de tension changera, et le grossissement est principalement lié au taux de changement de tension de charge μ, au taux de compensation harmonique de l'AHF λ, à l'impédance du système ZSh. et l'impédance côté CA de la charge ZLh. En général, la source de tension d'une charge non linéaire change très peu, donc m est à peu près égal à 1 ; et l'impédance du système est également certaine. Si la charge est connectée au point PCC, uniquement via une section de fil ordinaire, l'impédance côté CA n'est que l'impédance équivalente du fil et le ZLh est petit. Afin d'obtenir un meilleur effet après compensation AHF, le taux de compensation harmonique doit généralement atteindre plus de 90 %. Il ressort de la formule que le rapport du courant harmonique après compensation et avant compensation sera bien supérieur à 1, c'est-à-dire qu'un effet d'amplification harmonique plus grave se produira.
L'effet d'amplification harmonique de charge est le résultat de l'action conjointe de l'AHF parallèle, de la charge non linéaire et du réseau électrique. Au cours du processus de sortie de courant de compensation AHF parallèle, le courant harmonique de charge augmente constamment et le AHF ajuste la commande de courant pour produire plus de courant de compensation en fonction du courant harmonique côté CA de charge détecté, formant un cercle vicieux.
3. Mesures pour supprimer l'effet d'amplification harmonique
1. Analyse des facteurs affectant l'effet d'amplification harmonique
L'effet d'amplification du courant harmonique de charge est principalement lié aux quatre paramètres : le taux de changement de tension de charge, le taux de compensation harmonique de l'AHF parallèle, l'impédance du système et la résistance côté CA de la charge. Dans une application pratique, l'impédance côté CA de la charge et le taux de compensation harmonique de l'AHF parallèle peuvent être facilement modifiés. Par conséquent, afin de supprimer l'effet d'amplification du courant harmonique de charge, des mesures peuvent être prises à partir de la structure du système et du taux de compensation harmonique AHF.
2. Solution
Charger l'inducteur série côté AC :
Il ressort de la formule que l'augmentation de l'impédance du côté CA de la charge peut réduire le rapport d'amplification du courant harmonique de charge, et la méthode la plus simple et la plus efficace dans l'application pratique consiste à connecter les inductances en série sur le charge côté AC. Plus l'inductance série est grande, meilleur est l'effet de limitation du niveau de courant harmonique de la charge. Si l'inductance est trop petite, il est difficile d'obtenir un meilleur effet inhibiteur. La taille de l'inductance série doit être déterminée en fonction du niveau de courant harmonique initial de la charge et de la taille de l'impédance du système.
Réduit le taux d'indemnisation de l'AHF :
D'après la formule, en supposant que μ = 1 et ZLh/ZSh = 0,01, la formule simplifiée est
Avec l'amélioration du taux de compensation, plus le multiple d'amplification harmonique de charge est grand, donc peut réduire le taux de compensation pour réduire le multiple d'amplification, la compensation harmonique sélective est également une méthode efficace, grâce au contenu actuel dans les caractéristiques de compensation harmonique, sur le d'une part, peut rendre le contrôle total du THDi dans la plage autorisée, d'autre part, peut également éviter d'autres moments d'amplification du courant harmonique.
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