¿Qué es un filtro armónico activo?

La definición de filtros armónicos activos (AHF)

UnFiltro armónico activo (AHF)Es un dispositivo importante que mejora la calidad de la energía. Sus principales funciones son reducir la distorsión armónica en los sistemas eléctricos y ajustar la potencia reactiva según sea necesario. El AHF se conecta a la red en paralelo y detecta los componentes armónicos en tiempo real.

Un convertidor de potencia crea una corriente de compensación. Esta corriente tiene fase opuesta. Ayuda a contrarrestar las corrientes armónicas perjudiciales y la potencia reactiva retardada.

Este sistema de compensación flexible ayuda al AHF a adaptarse a estructuras de red complejas y a diferentes tipos de carga, como variadores de frecuencia y rectificadores. También ayuda a evitar riesgos de resonancia por cambios en la impedancia del sistema.

Los principios de los filtros armónicos activos (AHF)

Un filtro armónico activo (AHF) es un dispositivo de control dinámico de armónicos basado en tecnología de electrónica de potencia. Su función principal es eliminar las corrientes armónicas y la potencia reactiva de la red eléctrica. Esto se logra mediante la detección, el cálculo y la compensación en tiempo real. A continuación se detalla su principio de funcionamiento:

1. Detección de armónicos y extracción de señales:

Muestreo en tiempo real: El AHF recopila señales de corriente de carga en tiempo real en la red eléctrica. Utiliza sensores de corriente de alta precisión, como los sensores Hall. Estos sensores cubren los rangos de frecuencia principal y armónica, generalmente hasta 50 armónicos.

Separación armónica: Teoría de la potencia reactiva instantánea: Descomponer la corriente trifásica en potencia real (p) y potencia imaginaria (q). Utilizar la transformación de coordenadas para separar los componentes de potencia armónica y reactiva.

Transformada de Fourier (FFT): Realiza análisis espectral en señales de corriente para extraer las amplitudes y fases de cada armónico.

2. Generación de corriente de compensación:

Control del inversor: El componente principal del AHF es el inversor de fuente de tensión (VSI). Utiliza dispositivos de conmutación de alta frecuencia como IGBT o SiC.

Seguimiento y compensación dinámicos: El inversor envía una corriente de compensación. Esta corriente es de fase opuesta a la corriente armónica. Luego, se combina con la corriente armónica original para cancelarla.

3.Compensación de potencia reactiva:

Extracción de componentes de potencia reactiva: alinee la separación de componentes de potencia reactiva, como inductivos o capacitivos, en la corriente de carga durante la detección de armónicos.

La inyección dinámica de potencia reactiva ayuda a mejorar el factor de potencia. Esto se logra suministrando una corriente de compensación. Esta corriente es opuesta a la corriente reactiva del sistema y se suministra a través del inversor. Esto puede elevar el factor de potencia a 0,95 o más.

4. Control de circuito cerrado y estabilidad:

Monitorización en tiempo real de la corriente de red después de la compensación y comparación con el valor de referencia.

Ajuste la salida del inversor mediante algoritmos para garantizar la precisión de la compensación.

5.Antirresonancia y adaptabilidad:

AHFEvita la formación de circuitos resonantes con la impedancia de la red mediante algoritmos de control activo. Puede gestionar armónicos de banda ancha como el 3.º, 5.º, 7.º y los de alta frecuencia.

Las cargas no lineales, como convertidores de frecuencia, SAI y fuentes de alimentación LED, generan estos problemas. Se adaptan a condiciones de trabajo complejas y permiten el funcionamiento simultáneo de varios AHF. Esto resulta adecuado para la compensación distribuida en grandes redes eléctricas industriales.

Para más información póngase en contacto con nosotros enámbar@yt-electric.com

https://www.ytelect.com/