Более предпочтительным методом управления является ШИМ тока активного фильтра. При этом рабочая частота ключевых элементов не изменяется и легче фильтруется, однако ШИМ более трудно реализуется в следящих системах. Активный фильтр с ШИМ описан в /21/, где сигнал токов высших гармоник выделяется из спектра обычным методом, а затем квантуется.
Другой подход к этой проблеме изложен в /22/: предложен активный фильтр с релейной модуляцией, но с дополнительным каналом, изменяющим ширину петли модулятора, благодаря этому частота переключения поддерживается постоянной. Из-за отсутствия непосредственно ШИМ-модулятора быстродействие такой системы значительно выше. Развитие и глубокая теоретическая проработка этого метода изложены в /23/.
Новые методы управления начали применяться и в активных фильтрах. Реализация векторного управления для активного фильтра описана в /24/. В /25/ дана схема и алгоритмы управления с помощью нейронной системы, а в /26/ показано применение нечетной логики (fuzzy logic) для управления активным фильтром.
Значительно труднее управлять активным фильтром в режиме несимметрии фазных напряжений и токов /14/, усложняются алгоритмы управления и общий анализ системы. В этом случае активный фильтр мог бы перераспределять активные мощности фаз и симметрировать нагрузку на есть, однако такие режимы не исследовались.
В связи с тем, что реактивная мощность первой гармоники не нарушает принципа недиссипативности, т.е. для ее компенсации не требуется источник энергии, то расширением функций активных фильтров стала одновременная компенсация мощности искажений и реактивной мощности первой гармоники /27/. При этом в сигнал управления заведен сигнал для генерации реактивного тока на частоте первой гармоники, пропорционального фазовому углу между током и напряжением нагрузки. Для осуществления компенсации реактивной мощности в систему управления введен генератор синусоидального сигнала, синхронизированного с сетью, что значительно усложняет реализацию системы управления. Подробно теория компенсации реактивной мощности первой гармоники активным фильтром изложена в /28/.
Один из важнейших показателей качества электроэнергии - стабильность напряжения. С этой точки зрения объединение функций фильтрации и стабилизации является перспективным. Схема, объединяющая в одно устройство с общим управлением стабилизатор на основе коммутируемых секций трансформатора и параллельный активный фильтр, описана в / 29/. Однако силовые схемы практически между собой не связаны и выполняют свои функции независимо друг от друга.
Следующим этапом в этом направлении является разработка многофункционального устройства (АБП, стабилизатор, активный фильтр, компенсатор реактивной мощности) /5/. Однако для стабилизации снова используется трансформатор с коммутируемыми секциями, но функции непосредственно активного фильтра расширены: одновременно с фильтрацией токов высших гармоник и компенсацией реактивной мощности первой гармоники в номинальном режиме осуществляется заряд аккумуляторных батарей током первой гармоники выпрямительного характера. В аварийном режиме преобразователь активного фильтра работает в режиме инвертора, обеспечивая бесперебойность питания.
Другой вариант устройства с аналогичными функциями рассмотрен в /4/. Здесь АБП имеет структуру "on-line", но в режиме, когда сеть имеет хорошее качество (стабильное напряжение, номинальную частоту), вся структура шунтируется контактором и выполняет функции активного фильтра.
Таким образом, на основании проведенного обзора, и источниках электропитания можно выделить следующие основные направления по использованию методов активной фильтрации:
- корректоры коэффициента мощности;
- инверторы напряжения с синусоидальном формой напряжения;
-регуляторы напряжения сети;
- эквиваленты нагрузок.
1.2. Корректоры коэффициента мощности.
1.2.1. Принцип работы активного корректора.
Возможность создания дешевого и экономичного корректора коэффициента мощности обеспечена высоким уровнем современного развития ключевых регуляторов. Идея состоит в использовании способности этих регуляторов обеспечивать во входной цепи требуемую форму тока /30-32/, определяющего коэффициент мощности.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.