無(wú)功補(bǔ)償中的濾波器有哪些種類(lèi)和區(qū)別?


無(wú)功補(bǔ)償中的濾波器主要分為無(wú)源濾波器和有源濾波器,兩者在原理、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用場(chǎng)景上存在顯著差異。
一、無(wú)源濾波器
原理
利用電感(L)和電容(C)的諧振特性,對(duì)特定頻率的諧波形成低阻抗通路,使諧波電流流入濾波支路,從而減少諧波對(duì)電網(wǎng)的污染。結(jié)構(gòu)
通常由電容器、電抗器和電阻器組成,常見(jiàn)的類(lèi)型包括:單調(diào)諧濾波器:針對(duì)單一頻率諧波設(shè)計(jì)。
高通濾波器:用于濾除高頻諧波。
C型濾波器:結(jié)合了調(diào)諧和高通特性。
優(yōu)點(diǎn)
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低。
技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠。
缺點(diǎn)
濾波效果受系統(tǒng)參數(shù)影響較大,可能引發(fā)諧振。
無(wú)法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),難以適應(yīng)負(fù)荷變化。
二、有源濾波器
原理
通過(guò)電力電子裝置(如PWM逆變器)實(shí)時(shí)檢測(cè)諧波電流,并生成幅值相等、相位相反的補(bǔ)償電流注入系統(tǒng),從而抵消諧波。結(jié)構(gòu)
主要由電壓源型逆變器、直流側(cè)電容和輸出濾波器組成,按接入方式可分為:并聯(lián)型:適用于電流型諧波源。
串聯(lián)型:適用于電壓型諧波源。
混合型:結(jié)合并聯(lián)和串聯(lián)型優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)
動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,濾波效果好。
可同時(shí)補(bǔ)償無(wú)功功率。
缺點(diǎn)
成本較高,容量有限。
技術(shù)復(fù)雜,維護(hù)要求高。
三、兩者區(qū)別
特性 | 無(wú)源濾波器 | 有源濾波器 |
---|---|---|
原理 | LC諧振濾波 | 電力電子補(bǔ)償 |
結(jié)構(gòu) | 電感、電容、電阻 | 逆變器、電容、濾波器 |
響應(yīng)速度 | 較慢 | 快速 |
動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力 | 無(wú) | 有 |
成本 | 低 | 高 |
應(yīng)用場(chǎng)景 | 諧波含量穩(wěn)定、負(fù)荷變化小的場(chǎng)合 | 諧波含量變化大、對(duì)電能質(zhì)量要求高的場(chǎng)合 |
四、應(yīng)用建議
無(wú)源濾波器適用于對(duì)成本敏感、諧波特性固定的場(chǎng)景,如工業(yè)電力系統(tǒng)的初步諧波治理。
有源濾波器適用于對(duì)電能質(zhì)量要求高、諧波動(dòng)態(tài)變化的場(chǎng)景,如數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院等。
混合濾波器結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)的諧波治理。
責(zé)任編輯:Pan
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