Filter Harmonik Aktif AHF

Pengantar Produk

Sesuai dengan persyaratan standar IEEE 519, tingkat distorsi harmonik total (THD) harus kurang dari 5%; gunakan AHF untuk mencakup kompensasi harmonik orde 2-50 guna memenuhi standar IEEE 519.

AHF menggunakan Trafo CT eksternal untuk mendeteksi arus atau arus beban secara real-time. AHF didasarkan pada topologi 3-level. Pengontrol DSP+FPGA mengekstraksi arus gelombang sinus dasar dan setiap arus harmonik beban melalui transformasi Fourier cepat, dan memperoleh data aktif, reaktif, dan urutan negatif melalui koordinat putar dq. Kemudian, konverter daya IGBT menghasilkan arus kompensasi dengan amplitudo yang sama dengan gelombang harmonik, tetapi polaritas terbalik (harmonik, reaktif, tidak seimbang), dan arus kompensasi disuntikkan ke jaringan untuk mencapai fungsi peningkatan kualitas daya di sisi jaringan listrik untuk menghilangkan harmonik dalam sistem.

Diagram prinsip kontrol AHF

Topologi sistem AHF (Arsitektur tiga tingkat NPC)

Diagram prinsip operasi AHF

Daftar Parameter Teknis AHF

Data dan Spesifikasi Teknis
Tegangan Terukur (V)	400V	480V	690V
Kapasitas Terukur (A)	30A 50A 75A 100A 150A	30A 50A 75A 100A 150A	100A 150A
Frekuensi Operasi	50/60Hz±10%(45~66Hz)
Topologi Rangkaian	NPC tiga tingkat
Mode Kompensasi	Kompensasi harmonik, Kompensasi reaktif, kompensasi ketidakseimbangan beban tiga fasa
Kemampuan filter harmonik	Lebih baik dari 95% pada beban terukur
Rentang filter	Harmonik orde ganjil ke-2~ke-51 (Kompensasi Selektif atau Penuh)
Posisi pemasangan CT	Sisi jaringan/beban
Mode pemasangan CT	Loop terbuka atau loop tertutup (loop terbuka direkomendasikan untuk operasi paralel)
Sistem kabel	Tiga Fasa Tiga Kawat / Tiga Fasa Empat Kawat
Jumlah mesin paralel	≤20(Satu panel kontrol dapat mengontrol hingga 8 unit)
Redundansi	Setiap unit AHF dapat beroperasi secara independen
Tingkat Reduksi Harmonik Terukur	≥95% (Untuk distorsi orde harmonik tipikal)
Kinerja Penyaringan	Kinerja penyaringan biasanya THDi ≤ 5% pada beban terukur (bahkan di bawah beban yang paling berat sekalipun).
Kapasitas kelebihan beban	Dapat berjalan terus menerus pada 110% dari arus terukur dan berjalan selama 1 menit pada 120% dari arus terukur
Faktor Daya Target	Dapat disesuaikan dari -1.0 hingga +1.0
Efek Penyeimbangan Beban 3 Fasa	≤5%, Mengurangi urutan negatif dan nol
Kapasitas Filter Netral	3 kali arus filter terukur (dalam kasus perangkat 4 kawat)
Frekuensi switching/kontrol	20kHz
Waktu respons kapasitas penuh	≤5ms
Batas arus keluaran	Secara otomatis dibatasi dalam 100% dari kapasitas terukur untuk keluaran
Algoritma kontrol	FFT Cerdas, Algoritma kontrol adaptif mandiri
Pengontrol	DSP+FPGA
Perlindungan	Perlindungan perangkat keras (IGBT ERR), Perlindungan perangkat lunak (OV OC OF OL…)
Antarmuka komunikasi	RS485 dan CAN
Antarmuka Manusia Mesin	Layar 7 inci eksternal / Tanpa layar / Layar 1.8 inci / (opsional)
Protokol komunikasi	Default pabrik mendukung protokol komunikasi jarak jauh Modbus; antarmuka komunikasi menggunakan RS485 dan bus CAN, dan mendukung operasi aplikasi ponsel (opsional).
Kebisingan	<60db (<45db selama operasi kecepatan rendah)
Metode instalasi	Modul tertanam (Rak), dipasang di dinding, dudukan bebas
Tingkat perlindungan	IP20
Metode pendinginan	Pendinginan udara cerdas pengaturan kecepatan Kipas PWM
Warna	RAL7035, RAL9005, Warna khusus
Suhu lingkungan	-25~55℃
Kelembaban relatif	Maksimum 95%, tanpa kondensasi
Ketinggian pemasangan di atas permukaan laut	≤3000 pada kapasitas terukur; kurangi kapasitas secara tepat jika > 3000 (derating 1% per 100m)
Kualifikasi	Laporan Pengujian
Standar Implementasi	IEEE 519

Bahaya harmonik dan penyebabnya (Referensi: Fuji Electric)

Ada banyak perangkat listrik yang memiliki karakteristik operasi nonlinier bahkan ketika tegangan yang diberikan bersifat sinusoidal, arus yang ditarik oleh perangkat bersifat non-sinusoidal. Perangkat nonlinier yang digunakan dalam rangkaian distribusi daya ini menciptakan arus nonlinier yang kemudian menyebabkan distorsi tegangan. Arus dan tegangan nonlinier ini secara umum disebut sebagai arus dan tegangan harmonik. Harmonik ini jika diabaikan atau tidak terdeteksi dapat menyebabkan kondisi resonansi harmonik, yang dapat menimbulkan masalah operasional sistem yang mengakibatkan keluhan dari pelanggan dan berkurangnya umur peralatan daya serta menurunnya efisiensi dan kinerja. Arus dan tegangan harmonik dapat menyebabkan banyak efek yang tidak menguntungkan pada sistem daya itu sendiri dan beban yang terhubung. Kerusakan fungsi peralatan elektronik, kegagalan kapasitor, panas berlebih pada transformator dan konduktor netral, panas berlebih yang berlebihan pada mesin berputar adalah beberapa dari efek ini.

Bagaimana cara kerja AHF? (Referensi: Eaton)

Harmonik berasal dari beban nonlinier. Filter harmonik aktif, juga disebut unit koreksi harmonik, adalah perangkat paralel yang bertindak seperti sistem pembatalan kebisingan dan menyuntikkan frekuensi yang sama dan berlawanan untuk mengurangi harmonik. Filter juga dapat memberikan arus tambahan untuk mengoreksi faktor daya. Jadi, yang tersisa dari sumber yang mengalir kembali ke utilitas hanyalah arus bersih yang bagus dan sefase.

Misalnya, jika kita menjalankan empat penggerak frekuensi variabel 6-pulsa pada waktu yang sama, kita memiliki spektrum harmonik dari harmonik ke-5 dan ke-7 dan ke-11 dan ke-13. Bentuk gelombang akan menunjukkan sejumlah besar arus harmonik dalam distorsi harmonik total. Ketika filter harmonik aktif dihidupkan, ia akan menyuntikkan harmonik yang sama dan berlawanan untuk membatalkan apa yang ada di sana. Bentuk gelombang sekarang akan bersih dan sefase. Jika kita kembali dan melihat spektrum harmonik, distorsi arus sangat rendah.

Menambahkan filter harmonik aktif bisa menjadi solusi harmonik yang baik untuk sistem daya. Meskipun lebih mahal daripada opsi lain, jika Anda memiliki beberapa penggerak yang berjalan sepanjang waktu dan beberapa penggerak sebagai cadangan, filter harmonik akan menjadi cara yang andal untuk menangkap semua harmonik yang berasal dari beban. Namun, satu hal penting yang perlu diketahui dari sudut pandang desain sistem adalah bahwa penggerak Anda harus memiliki tersedak DC atau reaktor saluran AC untuk meminimalkan harmonik yang keluar dari penggerak.

Filter harmonik aktif biasanya tersedia dalam unit 50, 75, 100, 200 dan 300 ampere yang dapat Anda paralelkan. Manfaat lain dari menggunakan filter harmonik aktif adalah Anda tidak dapat membebaninya secara berlebihan, karena setelah mereka mengeluarkan arus harmonik maksimum dan koreksi faktor daya yang mereka bisa, mereka berhenti berproduksi pada level itu—apakah itu 100 atau 120 ampere, apa pun kasusnya.

Menggunakan filter harmonik aktif pada sistem daya Anda memberikan solusi tingkat sistem untuk perlindungan harmonik internal dan eksternal.

AHF( Active Harmonic Filter)
AHF is an active harmonic filter used in power grid systems. AHF eliminates harmonic currents caused by nonlinear loads in the power grid bus and improves the power quality in the power grid and cover the 2-50th harmonic compensation to meet the IEEE 519 standard.AHF runs in parallel in the power grid bus. Compared with LC series resonant passive harmonic filters, it has the advantages of fast speed, high efficiency, small size and low cost. It is currently the most ideal harmonic filtering device for power grid.
• Item NO: AHF
• OEM & ODM Service: Available
• Order(MOQ):1
• Payment:T/T,LC

Pengantar Produk

Sesuai dengan persyaratan standar IEEE 519, tingkat distorsi harmonik total (THD) harus kurang dari 5%; gunakan AHF untuk mencakup kompensasi harmonik orde 2-50 guna memenuhi standar IEEE 519.

AHF menggunakan Trafo CT eksternal untuk mendeteksi arus atau arus beban secara real-time. AHF didasarkan pada topologi 3-level. Pengontrol DSP+FPGA mengekstraksi arus gelombang sinus dasar dan setiap arus harmonik beban melalui transformasi Fourier cepat, dan memperoleh data aktif, reaktif, dan urutan negatif melalui koordinat putar dq. Kemudian, konverter daya IGBT menghasilkan arus kompensasi dengan amplitudo yang sama dengan gelombang harmonik, tetapi polaritas terbalik (harmonik, reaktif, tidak seimbang), dan arus kompensasi disuntikkan ke jaringan untuk mencapai fungsi peningkatan kualitas daya di sisi jaringan listrik untuk menghilangkan harmonik dalam sistem.

Diagram prinsip kontrol AHF

Topologi sistem AHF (Arsitektur tiga tingkat NPC)

Diagram prinsip operasi AHF

Daftar Parameter Teknis AHF

Data dan Spesifikasi Teknis
Tegangan Terukur (V)	400V	480V	690V
Kapasitas Terukur (A)	30A 50A 75A 100A 150A	30A 50A 75A 100A 150A	100A 150A
Frekuensi Operasi	50/60Hz±10%(45~66Hz)
Topologi Rangkaian	NPC tiga tingkat
Mode Kompensasi	Kompensasi harmonik, Kompensasi reaktif, kompensasi ketidakseimbangan beban tiga fasa
Kemampuan filter harmonik	Lebih baik dari 95% pada beban terukur
Rentang filter	Harmonik orde ganjil ke-2~ke-51 (Kompensasi Selektif atau Penuh)
Posisi pemasangan CT	Sisi jaringan/beban
Mode pemasangan CT	Loop terbuka atau loop tertutup (loop terbuka direkomendasikan untuk operasi paralel)
Sistem kabel	Tiga Fasa Tiga Kawat / Tiga Fasa Empat Kawat
Jumlah mesin paralel	≤20(Satu panel kontrol dapat mengontrol hingga 8 unit)
Redundansi	Setiap unit AHF dapat beroperasi secara independen
Tingkat Reduksi Harmonik Terukur	≥95% (Untuk distorsi orde harmonik tipikal)
Kinerja Penyaringan	Kinerja penyaringan biasanya THDi ≤ 5% pada beban terukur (bahkan di bawah beban yang paling berat sekalipun).
Kapasitas kelebihan beban	Dapat berjalan terus menerus pada 110% dari arus terukur dan berjalan selama 1 menit pada 120% dari arus terukur
Faktor Daya Target	Dapat disesuaikan dari -1.0 hingga +1.0
Efek Penyeimbangan Beban 3 Fasa	≤5%, Mengurangi urutan negatif dan nol
Kapasitas Filter Netral	3 kali arus filter terukur (dalam kasus perangkat 4 kawat)
Frekuensi switching/kontrol	20kHz
Waktu respons kapasitas penuh	≤5ms
Batas arus keluaran	Secara otomatis dibatasi dalam 100% dari kapasitas terukur untuk keluaran
Algoritma kontrol	FFT Cerdas, Algoritma kontrol adaptif mandiri
Pengontrol	DSP+FPGA
Perlindungan	Perlindungan perangkat keras (IGBT ERR), Perlindungan perangkat lunak (OV OC OF OL…)
Antarmuka komunikasi	RS485 dan CAN
Antarmuka Manusia Mesin	Layar 7 inci eksternal / Tanpa layar / Layar 1.8 inci / (opsional)
Protokol komunikasi	Default pabrik mendukung protokol komunikasi jarak jauh Modbus; antarmuka komunikasi menggunakan RS485 dan bus CAN, dan mendukung operasi aplikasi ponsel (opsional).
Kebisingan	<60db (<45db selama operasi kecepatan rendah)
Metode instalasi	Modul tertanam (Rak), dipasang di dinding, dudukan bebas
Tingkat perlindungan	IP20
Metode pendinginan	Pendinginan udara cerdas pengaturan kecepatan Kipas PWM
Warna	RAL7035, RAL9005, Warna khusus
Suhu lingkungan	-25~55℃
Kelembaban relatif	Maksimum 95%, tanpa kondensasi
Ketinggian pemasangan di atas permukaan laut	≤3000 pada kapasitas terukur; kurangi kapasitas secara tepat jika > 3000 (derating 1% per 100m)
Kualifikasi	Laporan Pengujian
Standar Implementasi	IEEE 519

Bahaya harmonik dan penyebabnya (Referensi: Fuji Electric)

Ada banyak perangkat listrik yang memiliki karakteristik operasi nonlinier bahkan ketika tegangan yang diberikan bersifat sinusoidal, arus yang ditarik oleh perangkat bersifat non-sinusoidal. Perangkat nonlinier yang digunakan dalam rangkaian distribusi daya ini menciptakan arus nonlinier yang kemudian menyebabkan distorsi tegangan. Arus dan tegangan nonlinier ini secara umum disebut sebagai arus dan tegangan harmonik. Harmonik ini jika diabaikan atau tidak terdeteksi dapat menyebabkan kondisi resonansi harmonik, yang dapat menimbulkan masalah operasional sistem yang mengakibatkan keluhan dari pelanggan dan berkurangnya umur peralatan daya serta menurunnya efisiensi dan kinerja. Arus dan tegangan harmonik dapat menyebabkan banyak efek yang tidak menguntungkan pada sistem daya itu sendiri dan beban yang terhubung. Kerusakan fungsi peralatan elektronik, kegagalan kapasitor, panas berlebih pada transformator dan konduktor netral, panas berlebih yang berlebihan pada mesin berputar adalah beberapa dari efek ini.

Bagaimana cara kerja AHF? (Referensi: Eaton)

Harmonik berasal dari beban nonlinier. Filter harmonik aktif, juga disebut unit koreksi harmonik, adalah perangkat paralel yang bertindak seperti sistem pembatalan kebisingan dan menyuntikkan frekuensi yang sama dan berlawanan untuk mengurangi harmonik. Filter juga dapat memberikan arus tambahan untuk mengoreksi faktor daya. Jadi, yang tersisa dari sumber yang mengalir kembali ke utilitas hanyalah arus bersih yang bagus dan sefase.

Misalnya, jika kita menjalankan empat penggerak frekuensi variabel 6-pulsa pada waktu yang sama, kita memiliki spektrum harmonik dari harmonik ke-5 dan ke-7 dan ke-11 dan ke-13. Bentuk gelombang akan menunjukkan sejumlah besar arus harmonik dalam distorsi harmonik total. Ketika filter harmonik aktif dihidupkan, ia akan menyuntikkan harmonik yang sama dan berlawanan untuk membatalkan apa yang ada di sana. Bentuk gelombang sekarang akan bersih dan sefase. Jika kita kembali dan melihat spektrum harmonik, distorsi arus sangat rendah.

Menambahkan filter harmonik aktif bisa menjadi solusi harmonik yang baik untuk sistem daya. Meskipun lebih mahal daripada opsi lain, jika Anda memiliki beberapa penggerak yang berjalan sepanjang waktu dan beberapa penggerak sebagai cadangan, filter harmonik akan menjadi cara yang andal untuk menangkap semua harmonik yang berasal dari beban. Namun, satu hal penting yang perlu diketahui dari sudut pandang desain sistem adalah bahwa penggerak Anda harus memiliki tersedak DC atau reaktor saluran AC untuk meminimalkan harmonik yang keluar dari penggerak.

Filter harmonik aktif biasanya tersedia dalam unit 50, 75, 100, 200 dan 300 ampere yang dapat Anda paralelkan. Manfaat lain dari menggunakan filter harmonik aktif adalah Anda tidak dapat membebaninya secara berlebihan, karena setelah mereka mengeluarkan arus harmonik maksimum dan koreksi faktor daya yang mereka bisa, mereka berhenti berproduksi pada level itu—apakah itu 100 atau 120 ampere, apa pun kasusnya.

Menggunakan filter harmonik aktif pada sistem daya Anda memberikan solusi tingkat sistem untuk perlindungan harmonik internal dan eksternal.