능동 고조파 필터 AHF

제품 소개

IEEE 519 표준의 요구사항에 따라 총 고조파 왜형률(THD)은 5% 미만이어야 합니다. AHF를 사용하여 2~50차 고조파 보상을 커버하여 IEEE 519 표준을 충족합니다.

AHF는 외부 변압기 CT를 사용하여 전류 또는 부하 전류를 실시간으로 감지합니다. AHF는 3레벨 토폴로지를 기반으로 합니다. DSP+FPGA 컨트롤러는 고속 푸리에 변환을 통해 부하의 기본 사인파 전류와 각 고조파 전류를 추출하고, dq 회전 좌표를 통해 유효, 무효 및 역상 데이터를 얻습니다. 그런 다음 IGBT 전력 변환기는 고조파와 동일한 진폭이지만 반대 극성(고조파, 무효, 불평형)을 가진 보상 전류를 생성하고, 이 보상 전류가 계통에 주입되어 전력 계통 측의 전력 품질 개선 기능을 달성하여 시스템의 고조파를 제거합니다.

AHF 제어 원리도

AHF 시스템 토폴로지 (NPC 3레벨 아키텍처)

AHF 동작 원리도

AHF 기술 파라미터 목록

기술 데이터 및 사양
정격 전압(V)	400V	480V	690V
정격 (용량)(A)	30A 50A 75A 100A 150A	30A 50A 75A 100A 150A	100A 150A
동작 주파수	50/60Hz±10%(45~66Hz)
회로 토폴로지	3레벨 NPC
보상 모드	고조파 보상, 무효 전력 보상, 3상 부하 불평형 보상
고조파 필터 성능	정격 부하에서 95% 이상
필터 범위	2차~51차 홀수차 고조파 (선택적 또는 전체 보상)
CT 설치 위치	계통/부하 측
CT 설치 방식	개방형 또는 폐쇄형 (병렬 운전 시 개방형 권장)
배선 방식	3상 3선식 / 3상 4선식
병렬 기기 수	≤20 (하나의 제어반으로 최대 8대 제어 가능)
이중화	모든 AHF 장치는 독립적으로 운전 가능
고조파 저감 정격	≥95% (일반적인 고조파 차수 왜곡의 경우)
필터링 성능	필터링 성능은 일반적으로 정격 부하에서 THDi ≤ 5%입니다 (가장 가혹한 부하 조건에서도).
과부하 용량	정격 전류의 110%에서 연속 운전 가능, 정격 전류의 120%에서 1분간 운전 가능
목표 역률	-1.0에서 +1.0까지 조정 가능
3상 부하 밸런싱 효과	≤5%, 역상 및 영상분 저감
중성선 필터링 용량	정격 필터 전류의 3배 (4선식 장치의 경우)
스위칭/제어 주파수	20kHz
전 용량 응답 시간	≤5ms
출력 전류 제한	출력 정격 용량의 100% 이내로 자동 제한
제어 알고리즘	지능형 FFT, 적응형 제어 알고리즘
컨트롤러	DSP+FPGA
보호	하드웨어 보호(IGBT ERR), 소프트웨어 보호(OV OC OF OL…)
통신 인터페이스	RS485 및 CAN
휴먼 머신 인터페이스	외장 7인치 화면 / 화면 없음 / 1.8인치 화면 (옵션)
통신 프로토콜	공장 출하 시 기본적으로 Modbus 원격 통신 프로토콜을 지원합니다. 통신 인터페이스는 RS485 및 CAN 버스를 사용하며, 모바일 APP(옵션) 작동을 지원합니다.
소음	<60db (저속 운전 시 <45db)
설치 방법	모듈 내장형(랙), 벽걸이형, 바닥 설치형
보호 등급	IP20
냉각 방식	속도 조절 지능형 공랭식 PWM 팬
색상	RAL7035, RAL9005, 맞춤 색상
주변 온도	-25~55℃
상대 습도	최대 95%, 결로 없음
설치 해발 고도	정격 용량에서 ≤3000m; 3000m 초과 시 용량을 적절히 감소 (100m당 1% 감소)
자격 사항	시험 보고서
구현 표준	IEEE 519

고조파의 피해 및 원인 (참고: 후지 일렉트릭)

인가 전압이 정현파인 경우에도 비선형 동작 특성을 가진 전기 장치가 많이 있습니다. 이러한 장치가 소비하는 전류는 비정현파입니다. 전력 배전 회로에 사용되는 이러한 비선형 장치는 비선형 전류를 생성하고, 이는 결국 전압 왜곡을 유발합니다. 이러한 비선형 전류와 전압은 일반적으로 고조파 전류 및 전압이라고 합니다. 이러한 고조파를 무시하거나 감지하지 못하면 고조파 공진 조건이 발생하여 시스템 작동 문제를 일으키고, 고객의 불만, 전력 장비의 수명 단축, 효율 및 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 고조파 전류와 전압은 전력 시스템 자체와 연결된 부하에 많은 불리한 영향을 미칠 수 있습니다. 전자 장비의 오작동, 커패시터 고장, 변압기 및 중성선 도체 과열, 회전 기계의 과도한 발열 등이 이러한 영향 중 일부입니다.

AHF는 어떻게 작동합니까? (참고: 이튼)

고조파는 비선형 부하에서 발생합니다. 능동 고조파 필터는 고조파 보정 장치라고도 하며, 노이즈 제거 시스템처럼 작동하고 동일하고 반대되는 주파수를 주입하여 고조파를 완화하는 병렬 장치입니다. 필터는 역률을 보정하기 위해 추가 전류를 제공할 수도 있습니다. 따라서 소스에서 유틸리티로 다시 흐르는 것은 위상이 일치하는 깨끗한 전류만 남게 됩니다.

예를 들어, 4개의 6-펄스 가변 주파수 드라이브를 동시에 실행하면 5차, 7차, 11차 및 13차 고조파 스펙트럼이 생성됩니다. 파형은 총 고조파 왜형률에 상당한 양의 고조파 전류를 보여줍니다. 능동 고조파 필터가 켜지면 동일하고 반대되는 고조파를 주입하여 존재하는 고조파를 상쇄합니다. 이제 파형은 깨끗하고 위상이 일치하게 됩니다. 고조파 스펙트럼을 다시 살펴보면 전류 왜곡이 매우 낮습니다.

능동 고조파 필터를 추가하는 것은 전력 시스템에 좋은 고조파 솔루션이 될 수 있습니다. 다른 옵션보다 비용이 더 많이 들지만, 여러 드라이브가 항상 작동 중이고 백업용 드라이브가 여러 개 있는 경우 고조파 필터는 부하에서 발생하는 모든 고조파를 포착하는 신뢰할 수 있는 방법이 될 것입니다. 그러나 시스템 설계 관점에서 알아야 할 중요한 한 가지는 드라이브에서 발생하는 고조파를 최소화하기 위해 드라이브에 DC 초크 또는 AC 라인 리액터가 있어야 한다는 것입니다.

능동 고조파 필터는 일반적으로 50, 75, 100, 200 및 300암페어 단위로 제공되며 병렬로 연결할 수 있습니다. 능동 고조파 필터 사용의 또 다른 이점은 과부하가 걸리지 않는다는 것입니다. 최대 고조파 전류와 역률 보정을 출력하면 100암페어든 120암페어든 관계없이 그 수준에서 생산을 중단하기 때문입니다.

전력 시스템에 능동 고조파 필터를 사용하면 내부 및 외부 고조파 보호를 위한 시스템 수준 솔루션을 제공합니다.

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

제품 소개

IEEE 519 표준의 요구사항에 따라 총 고조파 왜형률(THD)은 5% 미만이어야 합니다. AHF를 사용하여 2~50차 고조파 보상을 커버하여 IEEE 519 표준을 충족합니다.

AHF는 외부 변압기 CT를 사용하여 전류 또는 부하 전류를 실시간으로 감지합니다. AHF는 3레벨 토폴로지를 기반으로 합니다. DSP+FPGA 컨트롤러는 고속 푸리에 변환을 통해 부하의 기본 사인파 전류와 각 고조파 전류를 추출하고, dq 회전 좌표를 통해 유효, 무효 및 역상 데이터를 얻습니다. 그런 다음 IGBT 전력 변환기는 고조파와 동일한 진폭이지만 반대 극성(고조파, 무효, 불평형)을 가진 보상 전류를 생성하고, 이 보상 전류가 계통에 주입되어 전력 계통 측의 전력 품질 개선 기능을 달성하여 시스템의 고조파를 제거합니다.

AHF 제어 원리도

AHF 시스템 토폴로지 (NPC 3레벨 아키텍처)

AHF 동작 원리도

AHF 기술 파라미터 목록

기술 데이터 및 사양
정격 전압(V)	400V	480V	690V
정격 (용량)(A)	30A 50A 75A 100A 150A	30A 50A 75A 100A 150A	100A 150A
동작 주파수	50/60Hz±10%(45~66Hz)
회로 토폴로지	3레벨 NPC
보상 모드	고조파 보상, 무효 전력 보상, 3상 부하 불평형 보상
고조파 필터 성능	정격 부하에서 95% 이상
필터 범위	2차~51차 홀수차 고조파 (선택적 또는 전체 보상)
CT 설치 위치	계통/부하 측
CT 설치 방식	개방형 또는 폐쇄형 (병렬 운전 시 개방형 권장)
배선 방식	3상 3선식 / 3상 4선식
병렬 기기 수	≤20 (하나의 제어반으로 최대 8대 제어 가능)
이중화	모든 AHF 장치는 독립적으로 운전 가능
고조파 저감 정격	≥95% (일반적인 고조파 차수 왜곡의 경우)
필터링 성능	필터링 성능은 일반적으로 정격 부하에서 THDi ≤ 5%입니다 (가장 가혹한 부하 조건에서도).
과부하 용량	정격 전류의 110%에서 연속 운전 가능, 정격 전류의 120%에서 1분간 운전 가능
목표 역률	-1.0에서 +1.0까지 조정 가능
3상 부하 밸런싱 효과	≤5%, 역상 및 영상분 저감
중성선 필터링 용량	정격 필터 전류의 3배 (4선식 장치의 경우)
스위칭/제어 주파수	20kHz
전 용량 응답 시간	≤5ms
출력 전류 제한	출력 정격 용량의 100% 이내로 자동 제한
제어 알고리즘	지능형 FFT, 적응형 제어 알고리즘
컨트롤러	DSP+FPGA
보호	하드웨어 보호(IGBT ERR), 소프트웨어 보호(OV OC OF OL…)
통신 인터페이스	RS485 및 CAN
휴먼 머신 인터페이스	외장 7인치 화면 / 화면 없음 / 1.8인치 화면 (옵션)
통신 프로토콜	공장 출하 시 기본적으로 Modbus 원격 통신 프로토콜을 지원합니다. 통신 인터페이스는 RS485 및 CAN 버스를 사용하며, 모바일 APP(옵션) 작동을 지원합니다.
소음	<60db (저속 운전 시 <45db)
설치 방법	모듈 내장형(랙), 벽걸이형, 바닥 설치형
보호 등급	IP20
냉각 방식	속도 조절 지능형 공랭식 PWM 팬
색상	RAL7035, RAL9005, 맞춤 색상
주변 온도	-25~55℃
상대 습도	최대 95%, 결로 없음
설치 해발 고도	정격 용량에서 ≤3000m; 3000m 초과 시 용량을 적절히 감소 (100m당 1% 감소)
자격 사항	시험 보고서
구현 표준	IEEE 519

고조파의 피해 및 원인 (참고: 후지 일렉트릭)

인가 전압이 정현파인 경우에도 비선형 동작 특성을 가진 전기 장치가 많이 있습니다. 이러한 장치가 소비하는 전류는 비정현파입니다. 전력 배전 회로에 사용되는 이러한 비선형 장치는 비선형 전류를 생성하고, 이는 결국 전압 왜곡을 유발합니다. 이러한 비선형 전류와 전압은 일반적으로 고조파 전류 및 전압이라고 합니다. 이러한 고조파를 무시하거나 감지하지 못하면 고조파 공진 조건이 발생하여 시스템 작동 문제를 일으키고, 고객의 불만, 전력 장비의 수명 단축, 효율 및 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 고조파 전류와 전압은 전력 시스템 자체와 연결된 부하에 많은 불리한 영향을 미칠 수 있습니다. 전자 장비의 오작동, 커패시터 고장, 변압기 및 중성선 도체 과열, 회전 기계의 과도한 발열 등이 이러한 영향 중 일부입니다.

AHF는 어떻게 작동합니까? (참고: 이튼)

고조파는 비선형 부하에서 발생합니다. 능동 고조파 필터는 고조파 보정 장치라고도 하며, 노이즈 제거 시스템처럼 작동하고 동일하고 반대되는 주파수를 주입하여 고조파를 완화하는 병렬 장치입니다. 필터는 역률을 보정하기 위해 추가 전류를 제공할 수도 있습니다. 따라서 소스에서 유틸리티로 다시 흐르는 것은 위상이 일치하는 깨끗한 전류만 남게 됩니다.

예를 들어, 4개의 6-펄스 가변 주파수 드라이브를 동시에 실행하면 5차, 7차, 11차 및 13차 고조파 스펙트럼이 생성됩니다. 파형은 총 고조파 왜형률에 상당한 양의 고조파 전류를 보여줍니다. 능동 고조파 필터가 켜지면 동일하고 반대되는 고조파를 주입하여 존재하는 고조파를 상쇄합니다. 이제 파형은 깨끗하고 위상이 일치하게 됩니다. 고조파 스펙트럼을 다시 살펴보면 전류 왜곡이 매우 낮습니다.

능동 고조파 필터를 추가하는 것은 전력 시스템에 좋은 고조파 솔루션이 될 수 있습니다. 다른 옵션보다 비용이 더 많이 들지만, 여러 드라이브가 항상 작동 중이고 백업용 드라이브가 여러 개 있는 경우 고조파 필터는 부하에서 발생하는 모든 고조파를 포착하는 신뢰할 수 있는 방법이 될 것입니다. 그러나 시스템 설계 관점에서 알아야 할 중요한 한 가지는 드라이브에서 발생하는 고조파를 최소화하기 위해 드라이브에 DC 초크 또는 AC 라인 리액터가 있어야 한다는 것입니다.

능동 고조파 필터는 일반적으로 50, 75, 100, 200 및 300암페어 단위로 제공되며 병렬로 연결할 수 있습니다. 능동 고조파 필터 사용의 또 다른 이점은 과부하가 걸리지 않는다는 것입니다. 최대 고조파 전류와 역률 보정을 출력하면 100암페어든 120암페어든 관계없이 그 수준에서 생산을 중단하기 때문입니다.

전력 시스템에 능동 고조파 필터를 사용하면 내부 및 외부 고조파 보호를 위한 시스템 수준 솔루션을 제공합니다.