有源濾波器的工作邏輯基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與主動(dòng)抵消,本質(zhì)是通過電力電子變流器(如 IGBT 模塊)生成 “反向諧波電流”,抵消負(fù)載產(chǎn)生的諧波,使電網(wǎng)側(cè)電流恢復(fù)為正弦波。具體流程可分為 3 個(gè)關(guān)鍵步驟:
諧波檢測(cè)環(huán)節(jié)
通過電流 / 電壓傳感器實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)或負(fù)載側(cè)的電流、電壓信號(hào),傳遞給核心控制單元??刂茊卧ㄟ^特定算法(如瞬時(shí)無功功率法(ip-iq 法) 、同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系法(d-q 法) )分離出負(fù)載電流中的諧波分量、無功分量或三相不平衡電流,明確需要補(bǔ)償?shù)?“目標(biāo)信號(hào)”。
補(bǔ)償指令計(jì)算環(huán)節(jié)
控制單元根據(jù)檢測(cè)到的 “目標(biāo)信號(hào)”,計(jì)算出變流器需要輸出的 “補(bǔ)償電流指令”(即與諧波電流大小相等、相位相反的電流信號(hào)),同時(shí)結(jié)合電網(wǎng)電壓同步信號(hào)(如鎖相環(huán) PLL 生成的同步脈沖),確保補(bǔ)償電流與電網(wǎng)頻率、相位匹配。
補(bǔ)償電流生成環(huán)節(jié)
變流器(通常為兩電平或三電平拓?fù)洌┙邮昭a(bǔ)償指令后,通過 PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù)控制 IGBT 等功率器件的導(dǎo)通與關(guān)斷,將直流側(cè)電壓(由電容或儲(chǔ)能裝置提供)逆變?yōu)榻涣餮a(bǔ)償電流,注入到電網(wǎng)與負(fù)載之間的公共連接點(diǎn)(PCC 點(diǎn))。終,補(bǔ)償電流與負(fù)載諧波電流相互抵消,電網(wǎng)側(cè)僅需提供基波有功電流,實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量優(yōu)化。