Filtro Armonico Attivo AHF

Introduzione al Prodotto

Secondo i requisiti della norma IEEE 519, il tasso di distorsione armonica totale (THD) deve essere inferiore al 5%; utilizzare AHF per coprire la compensazione armonica dalla 2ª alla 50ª per soddisfare la norma IEEE 519.

L’AHF utilizza un TA (Trasformatore di Corrente) esterno per rilevare la corrente di rete o la corrente di carico in tempo reale. L’AHF è basato su topologia a 3 livelli. Il controller DSP+FPGA estrae l’onda sinusoidale fondamentale e ogni corrente armonica del carico tramite la trasformata veloce di Fourier e ottiene dati di sequenza attiva, reattiva e negativa attraverso le coordinate rotanti dq. Quindi, il convertitore di potenza IGBT genera una corrente compensata con la stessa ampiezza dell’onda armonica, ma polarità inversa (armonica, reattiva, squilibrata), e la corrente compensata viene iniettata nella rete per realizzare la funzione di miglioramento della qualità dell’energia sul lato della rete elettrica, eliminando le armoniche nel sistema.

Diagramma del principio di controllo AHF

Topologia del sistema AHF (Architettura NPC a tre livelli)

Diagramma del principio di funzionamento AHF

Elenco dei Parametri Tecnici AHF

Dati Tecnici e Specifiche
Tensione Nominale (V)	400V	480V	690V
Corrente Nominale (Capacità) (A)	30A 50A 75A 100A 150A	30A 50A 75A 100A 150A	100A 150A
Frequenza di Funzionamento	50/60Hz±10%(45~66Hz)
Topologia del Circuito	NPC a tre livelli
Modalità di Compensazione	Compensazione armonica, compensazione reattiva, compensazione dello squilibrio di carico trifase
Capacità di Filtraggio Armonico	Migliore del 95% a carico nominale
Gamma di Filtraggio	Armoniche di ordine dispari dalla 2ª alla 51ª (Compensazione selettiva o totale)
Posizione di Installazione TA	Lato rete/carico
Modalità di Installazione TA	Ad anello aperto o chiuso (si consiglia ad anello aperto per funzionamento in parallelo)
Sistema di Cablaggio	Trifase a Tre Fili / Trifase a Quattro Fili
Numero di Macchine in Parallelo	≤20 (Un pannello di controllo può controllare fino a 8 unità)
Ridondanza	Qualsiasi unità AHF può funzionare in modo indipendente
Riduzione Armonica Nominale	≥95% (Per distorsioni armoniche di ordine tipico)
Prestazioni di Filtraggio	Le prestazioni di filtraggio sono tipicamente THDi ≤ 5% a carico nominale (anche nelle condizioni di carico più gravose).
Capacità di Sovraccarico	Può funzionare in modo continuo al 110% della corrente nominale e per 1 minuto al 120% della corrente nominale
Fattore di Potenza Target	Regolabile da -1.0 a +1.0
Effetto di Bilanciamento Carico Trifase	≤5%, Mitigazione della sequenza negativa e zero
Capacità di Filtraggio del Neutro	3 volte la corrente di filtro nominale (nel caso di dispositivo a 4 fili)
Frequenza di Commutazione/Controllo	20kHz
Tempo di Risposta a Piena Capacità	≤5ms
Limite di Corrente di Uscita	Limitato automaticamente entro il 100% della capacità nominale in uscita
Algoritmo di Controllo	FFT intelligente, algoritmo di controllo auto-adattivo
Controller	DSP+FPGA
Protezione	Protezione hardware (ERR IGBT), Protezione software (OV OC OF OL…)
Interfaccia di Comunicazione	RS485 e CAN
Interfaccia Uomo-Macchina	Schermo esterno da 7 pollici / Nessuno schermo / Schermo da 1.8 pollici / (opzionale)
Protocolli di Comunicazione	Il default di fabbrica supporta il protocollo di comunicazione remota Modbus; l’interfaccia di comunicazione utilizza bus RS485 e CAN e supporta il funzionamento tramite APP per telefono cellulare (opzionale).
Rumore	<60db (<45db durante il funzionamento a bassa velocità)
Metodo di Installazione	Modulo incassato (Rack), montaggio a parete, a pavimento
Grado di Protezione	IP20
Metodo di Raffreddamento	Ventole PWM a raffreddamento ad aria intelligente con regolazione della velocità
Colore	RAL7035, RAL9005, Colori personalizzati
Temperatura Ambiente	-25~55℃
Umidità Relativa	Massimo 95%, senza condensa
Altitudine di Installazione sul Livello del Mare	≤3000 a capacità nominale; ridurre opportunamente la capacità se > 3000 (declassamento dell’1% ogni 100m)
Qualifiche	Rapporto di Prova
Norme di Riferimento	IEEE 519

Danno delle armoniche e cause (Riferimenti: Fuji Electric)

Esistono molti dispositivi elettrici che hanno caratteristiche operative non lineari; anche quando la tensione applicata è di natura sinusoidale, la corrente assorbita dal dispositivo è di natura non sinusoidale. Questi dispositivi non lineari utilizzati nei circuiti di distribuzione dell’energia creano correnti non lineari che successivamente causano distorsioni di tensione. Queste correnti e tensioni non lineari sono generalmente indicate come correnti e tensioni armoniche. Se queste armoniche vengono ignorate o non rilevate, possono causare condizioni di risonanza armonica, che potrebbero presentare problemi operativi del sistema con conseguenti reclami da parte dei clienti e riduzione della durata delle apparecchiature elettriche, nonché degrado dell’efficienza e delle prestazioni. Le correnti e tensioni armoniche possono causare molti effetti sfavorevoli sul sistema elettrico stesso e sui carichi collegati. Il malfunzionamento delle apparecchiature elettroniche, il guasto dei condensatori, il surriscaldamento del trasformatore e del conduttore neutro, il riscaldamento eccessivo nelle macchine rotanti sono alcuni di questi effetti.

Come funziona l’AHF? (Riferimenti: Eaton)

Le armoniche provengono dal carico non lineare. I filtri armonici attivi, chiamati anche unità di correzione armonica, sono dispositivi in parallelo che agiscono come un sistema di cancellazione del rumore e iniettano frequenze uguali e opposte per mitigare le armoniche. I filtri possono anche fornire corrente aggiuntiva per correggere il fattore di potenza. Quindi, ciò che rimane proveniente dalla sorgente che rifluisce verso l’utilità è solo una corrente pulita e in fase.

Ad esempio, se azioniamo quattro azionamenti a frequenza variabile a 6 impulsi contemporaneamente, abbiamo uno spettro armonico di 5ª, 7ª, 11ª e 13ª armonica. La forma d’onda mostrerà una quantità significativa di corrente armonica nella distorsione armonica totale. Quando il filtro armonico attivo viene acceso, inietterà armoniche uguali e opposte per cancellare quelle presenti. La forma d’onda ora sarà pulita e in fase. Se torniamo indietro e osserviamo lo spettro armonico, la distorsione di corrente è molto bassa.

L’aggiunta di filtri armonici attivi può essere una buona soluzione armonica per i sistemi di alimentazione. Sebbene più costosi di altre opzioni, se si hanno più azionamenti in funzione tutto il tempo e più azionamenti come backup, i filtri armonici sarebbero un modo affidabile per catturare tutte le armoniche provenienti dai carichi. Tuttavia, una cosa importante da sapere dal punto di vista della progettazione del sistema è che il vostro azionamento dovrebbe avere una bobina di induttanza CC o un reattore di linea CA per ridurre al minimo le armoniche in uscita dagli azionamenti.

I filtri armonici attivi sono generalmente disponibili in unità da 50, 75, 100, 200 e 300 ampere che possono essere messe in parallelo. Un altro vantaggio dell’utilizzo di filtri armonici attivi è che non è possibile sovraccaricarli, perché una volta che emettono la massima corrente armonica e correzione del fattore di potenza che possono, smettono di produrre a quel livello, che siano 100 o 120 ampere, qualunque sia il caso.

L’utilizzo di filtri armonici attivi sul vostro sistema di alimentazione fornisce una soluzione a livello di sistema per la protezione armonica interna ed esterna.

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

Introduzione al Prodotto

Secondo i requisiti della norma IEEE 519, il tasso di distorsione armonica totale (THD) deve essere inferiore al 5%; utilizzare AHF per coprire la compensazione armonica dalla 2ª alla 50ª per soddisfare la norma IEEE 519.

L'AHF utilizza un TA (Trasformatore di Corrente) esterno per rilevare la corrente di rete o la corrente di carico in tempo reale. L'AHF è basato su topologia a 3 livelli. Il controller DSP+FPGA estrae l'onda sinusoidale fondamentale e ogni corrente armonica del carico tramite la trasformata veloce di Fourier e ottiene dati di sequenza attiva, reattiva e negativa attraverso le coordinate rotanti dq. Quindi, il convertitore di potenza IGBT genera una corrente compensata con la stessa ampiezza dell'onda armonica, ma polarità inversa (armonica, reattiva, squilibrata), e la corrente compensata viene iniettata nella rete per realizzare la funzione di miglioramento della qualità dell'energia sul lato della rete elettrica, eliminando le armoniche nel sistema.

Diagramma del principio di controllo AHF

Topologia del sistema AHF (Architettura NPC a tre livelli)

Diagramma del principio di funzionamento AHF

Elenco dei Parametri Tecnici AHF

Dati Tecnici e Specifiche
Tensione Nominale (V)	400V	480V	690V
Corrente Nominale (Capacità) (A)	30A 50A 75A 100A 150A	30A 50A 75A 100A 150A	100A 150A
Frequenza di Funzionamento	50/60Hz±10%(45~66Hz)
Topologia del Circuito	NPC a tre livelli
Modalità di Compensazione	Compensazione armonica, compensazione reattiva, compensazione dello squilibrio di carico trifase
Capacità di Filtraggio Armonico	Migliore del 95% a carico nominale
Gamma di Filtraggio	Armoniche di ordine dispari dalla 2ª alla 51ª (Compensazione selettiva o totale)
Posizione di Installazione TA	Lato rete/carico
Modalità di Installazione TA	Ad anello aperto o chiuso (si consiglia ad anello aperto per funzionamento in parallelo)
Sistema di Cablaggio	Trifase a Tre Fili / Trifase a Quattro Fili
Numero di Macchine in Parallelo	≤20 (Un pannello di controllo può controllare fino a 8 unità)
Ridondanza	Qualsiasi unità AHF può funzionare in modo indipendente
Riduzione Armonica Nominale	≥95% (Per distorsioni armoniche di ordine tipico)
Prestazioni di Filtraggio	Le prestazioni di filtraggio sono tipicamente THDi ≤ 5% a carico nominale (anche nelle condizioni di carico più gravose).
Capacità di Sovraccarico	Può funzionare in modo continuo al 110% della corrente nominale e per 1 minuto al 120% della corrente nominale
Fattore di Potenza Target	Regolabile da -1.0 a +1.0
Effetto di Bilanciamento Carico Trifase	≤5%, Mitigazione della sequenza negativa e zero
Capacità di Filtraggio del Neutro	3 volte la corrente di filtro nominale (nel caso di dispositivo a 4 fili)
Frequenza di Commutazione/Controllo	20kHz
Tempo di Risposta a Piena Capacità	≤5ms
Limite di Corrente di Uscita	Limitato automaticamente entro il 100% della capacità nominale in uscita
Algoritmo di Controllo	FFT intelligente, algoritmo di controllo auto-adattivo
Controller	DSP+FPGA
Protezione	Protezione hardware (ERR IGBT), Protezione software (OV OC OF OL…)
Interfaccia di Comunicazione	RS485 e CAN
Interfaccia Uomo-Macchina	Schermo esterno da 7 pollici / Nessuno schermo / Schermo da 1.8 pollici / (opzionale)
Protocolli di Comunicazione	Il default di fabbrica supporta il protocollo di comunicazione remota Modbus; l'interfaccia di comunicazione utilizza bus RS485 e CAN e supporta il funzionamento tramite APP per telefono cellulare (opzionale).
Rumore	<60db (<45db durante il funzionamento a bassa velocità)
Metodo di Installazione	Modulo incassato (Rack), montaggio a parete, a pavimento
Grado di Protezione	IP20
Metodo di Raffreddamento	Ventole PWM a raffreddamento ad aria intelligente con regolazione della velocità
Colore	RAL7035, RAL9005, Colori personalizzati
Temperatura Ambiente	-25~55℃
Umidità Relativa	Massimo 95%, senza condensa
Altitudine di Installazione sul Livello del Mare	≤3000 a capacità nominale; ridurre opportunamente la capacità se > 3000 (declassamento dell'1% ogni 100m)
Qualifiche	Rapporto di Prova
Norme di Riferimento	IEEE 519

Danno delle armoniche e cause (Riferimenti: Fuji Electric)

Esistono molti dispositivi elettrici che hanno caratteristiche operative non lineari; anche quando la tensione applicata è di natura sinusoidale, la corrente assorbita dal dispositivo è di natura non sinusoidale. Questi dispositivi non lineari utilizzati nei circuiti di distribuzione dell'energia creano correnti non lineari che successivamente causano distorsioni di tensione. Queste correnti e tensioni non lineari sono generalmente indicate come correnti e tensioni armoniche. Se queste armoniche vengono ignorate o non rilevate, possono causare condizioni di risonanza armonica, che potrebbero presentare problemi operativi del sistema con conseguenti reclami da parte dei clienti e riduzione della durata delle apparecchiature elettriche, nonché degrado dell'efficienza e delle prestazioni. Le correnti e tensioni armoniche possono causare molti effetti sfavorevoli sul sistema elettrico stesso e sui carichi collegati. Il malfunzionamento delle apparecchiature elettroniche, il guasto dei condensatori, il surriscaldamento del trasformatore e del conduttore neutro, il riscaldamento eccessivo nelle macchine rotanti sono alcuni di questi effetti.

Come funziona l'AHF? (Riferimenti: Eaton)

Le armoniche provengono dal carico non lineare. I filtri armonici attivi, chiamati anche unità di correzione armonica, sono dispositivi in parallelo che agiscono come un sistema di cancellazione del rumore e iniettano frequenze uguali e opposte per mitigare le armoniche. I filtri possono anche fornire corrente aggiuntiva per correggere il fattore di potenza. Quindi, ciò che rimane proveniente dalla sorgente che rifluisce verso l'utilità è solo una corrente pulita e in fase.

Ad esempio, se azioniamo quattro azionamenti a frequenza variabile a 6 impulsi contemporaneamente, abbiamo uno spettro armonico di 5ª, 7ª, 11ª e 13ª armonica. La forma d'onda mostrerà una quantità significativa di corrente armonica nella distorsione armonica totale. Quando il filtro armonico attivo viene acceso, inietterà armoniche uguali e opposte per cancellare quelle presenti. La forma d'onda ora sarà pulita e in fase. Se torniamo indietro e osserviamo lo spettro armonico, la distorsione di corrente è molto bassa.

L'aggiunta di filtri armonici attivi può essere una buona soluzione armonica per i sistemi di alimentazione. Sebbene più costosi di altre opzioni, se si hanno più azionamenti in funzione tutto il tempo e più azionamenti come backup, i filtri armonici sarebbero un modo affidabile per catturare tutte le armoniche provenienti dai carichi. Tuttavia, una cosa importante da sapere dal punto di vista della progettazione del sistema è che il vostro azionamento dovrebbe avere una bobina di induttanza CC o un reattore di linea CA per ridurre al minimo le armoniche in uscita dagli azionamenti.

I filtri armonici attivi sono generalmente disponibili in unità da 50, 75, 100, 200 e 300 ampere che possono essere messe in parallelo. Un altro vantaggio dell'utilizzo di filtri armonici attivi è che non è possibile sovraccaricarli, perché una volta che emettono la massima corrente armonica e correzione del fattore di potenza che possono, smettono di produrre a quel livello, che siano 100 o 120 ampere, qualunque sia il caso.

L'utilizzo di filtri armonici attivi sul vostro sistema di alimentazione fornisce una soluzione a livello di sistema per la protezione armonica interna ed esterna.