Plean cóireála scagaire armónach le haghaidh foirnéise minicíochta idirmheánach

D'fhonn laghdú a dhéanamh ar thruailliú sruth na bíge de bharr na foirnéise minicíochta idirmheánach, tá an tSín tar éis glacadh le teicneolaíocht ceartaitheoir il-pulse, agus d'fhorbair roinnt trealamh foirnéise minicíochta idirmheánacha, mar shampla foirnéisí minicíochta idirmheánacha 6-pulse, 12-pulse, agus 24-pulse, ach toisc go bhfuil costas an dara ceann sách ard Ard, tá go leor cuideachtaí déanta iarainn fós ag leá ábhair mhiotail i bhfoirnéisí minicíochta idirmheánacha 6-bhulse, agus ní féidir neamhaird a dhéanamh ar fhadhb truaillithe reatha cuisle.Faoi láthair, tá dhá chineál scéimeanna bainistíochta den chuid is mó le haghaidh armónach foirnéise minicíochta: is é ceann amháin an scéim bhainistíochta faoisimh, atá ar cheann de na modhanna chun fáil réidh leis na fadhbanna armónacha atá ann faoi láthair, agus is beart coisctheach é chun cosc ​​a chur ar harmonics idirmheánacha. foirnéisí ionduchtaithe minicíochta.Cé gur féidir leis an dara modh déileáil leis an bhfadhb atá ag éirí níos tromchúisí maidir le truailliú armónach comhshaoil ​​ar go leor bealaí, maidir leis na foirnéisí ionduchtaithe minicíochta idirmheánacha a úsáidtear faoi láthair, ní féidir ach an chéad mhodh a úsáid chun cúiteamh a dhéanamh ar na harmonics mar thoradh air.Pléann an páipéar seo prionsabal foirnéise IF agus a bhearta rialaithe armónacha, agus molann sé scagaire cumhachta gníomhach (APF) chun an harmonics a chúiteamh agus a rialú i gcéimeanna éagsúla foirnéise 6-pulse IF.
Prionsabal leictreach foirnéise minicíochta idirmheánach.

Is gléas teasa miotail tapa agus cobhsaí é an foirnéis minicíochta idirmheánach, agus is é a chroí-threalamh soláthar cumhachta minicíochta idirmheánach.De ghnáth glacann soláthar cumhachta na foirnéise minicíochta idirmheánach an modh comhshó AC-DC-AC, agus is é an sruth ailtéarnach minicíochta cumhachta ionchuir aschur mar sruth ailtéarnach minicíochta idirmheánach, agus níl an t-athrú minicíochta teoranta ag minicíocht na greille cumhachta.Tá léaráid an bhloc ciorcaid léirithe i bhFíor 1:

img

 

I bhFíor 1, is é príomhfheidhm cuid den chiorcad inverter ná sruth AC tráchtála trí phas an tsoláthraí tarchurtha agus dáileadh cumhachta a thiontú go sruth AC, lena n-áirítear ciorcad soláthair cumhachta an tsoláthraí tarchurtha agus dáileadh cumhachta, ceartaitheoir droichead. ciorcad, ciorcad scagaire agus ciorcad rialaithe coigeartóirí .Is é príomhfheidhm an chuid inverter an sruth AC a thiontú ina sruth AC ard-minicíochta aon phas (50 ~ 10000 Hz), lena n-áirítear ciorcad cumhachta an inverter, ciorcad tosaithe cumhachta, agus ciorcad cumhachta ualaigh.Mar fhocal scoir, gineann an sruth ailtéarnach meán-minicíochta aon phas sa chorna ionduchtaithe sa foirnéis réimse maighnéadach malartach meán-minicíochta, rud a fhágann go ngineann an lucht san fhoirnéis fórsa leictreamhaighnéadach ionduchtaithe, gineann sé sruth mór eddy sa mhuirear, agus heats an muirear a leá.

Anailís Armónach
Tarlaíonn an harmonics a instealladh isteach sa ghreille cumhachta ag an soláthar cumhachta minicíochta idirmheánach go príomha sa gléas ceartaitheora.Anseo tógann muid an ciorcad ceartaitheoir droichead lán-rialaithe sé-bhulse trí phas mar shampla chun anailís a dhéanamh ar ábhar an harmonics.Gan faillí a dhéanamh ar an bpróiseas aistrithe céime ar fad agus ar chuimilt reatha chuaird inverter thyristor an slabhra scaoileadh táirge trí phas, ag glacadh leis go bhfuil an imoibriú taobh AC náid agus go bhfuil an ionduchtacht AC gan teorainn, ag baint úsáide as modh anailíse Fourier, an leath diúltach agus dearfach. Is féidir le sruthanna tonn a bheith Úsáidtear lár an chiorcail mar phointe ama nialasach, agus díorthaítear an fhoirmle chun voltas a-phas an taobh AC a ríomh.

img-1

 

San fhoirmle: Is é Id meánluach an tsrutha taobh DC den chiorcad ceartaitheora.

Is féidir a fheiceáil ón bhfoirmle thuas, le haghaidh foirnéise minicíochta idirmheánach 6-pulse, is féidir leis líon mór armónach 5ú, 7ú, 1ú, 13ú, 17ú, 19ú agus armónach eile a ghiniúint, ar féidir iad a achoimriú mar 6k ± 1 (k is Slánuimhir dearfach) harmonics, tá luach éifeachtach gach armónach comhréireach go contrártha leis an ord armónach, agus is é an cóimheas leis an luach éifeachtach bunúsach cómhalartach an oird armónach.
Struchtúr ciorcad foirnéise minicíochta idirmheánach.

De réir na gcomhpháirteanna stórála fuinnimh DC éagsúla, is féidir foirnéisí minicíochta idirmheánacha a roinnt go ginearálta i bhfoirnéisí minicíochta idirmheánacha cineál reatha agus foirnéisí minicíochta idirmheánach cineál voltais.Is ionduchtóir mór é eilimint stórála fuinnimh na foirnéise minicíochta idirmheánach cineál reatha, agus is toilleoir mór an eilimint stórála fuinnimh den fhoirnéis minicíochta idirmheánach cineál voltais.Tá difríochtaí eile idir an dá cheann, mar shampla: tá an foirnéis minicíochta idirmheánach de chineál atá ann faoi láthair á rialú ag thyristor, is é an ciorcad athshondais ualaigh ná athshondas comhthreomhar, agus tá an foirnéis minicíochta idirmheánach voltas-cineál á rialú ag IGBT, agus is é an ciorcad athshondais ualach. athshondas sraith.Taispeántar a struchtúr bunúsach i bhFíor 2 agus i bhFíor 3.

img-2

 

giniúint armónach

Tagraíonn an armónach ard-ord mar a thugtar air do na comhpháirteanna os cionn an tslánuimhir iolrach den mhinicíocht bhunúsach a fhaightear trí shraith thréimhsiúil neamh-sinusoidal AC Fourier a dhianscaoileadh, ar a dtugtar de ghnáth armónach ard-ordú.Minicíocht (50Hz) An chomhpháirt den mhinicíocht chéanna.Is “núis phoiblí” mhór é trasnaíocht armónach a chuireann isteach ar cháilíocht chumhachta an chórais chumhachta reatha.

Laghdaíonn harmonics tarchur agus úsáid innealtóireachta cumhachta, déanann trealamh leictreach róthéamh, creathadh agus torann a chur faoi deara, meath ar an gciseal inslithe, laghdaigh saol na seirbhíse, agus go n-eascraíonn sé lochtanna coitianta agus dóite.Méadú ar an ábhar armónach, sruthán amach trealamh cúitimh toilleora agus trealamh eile.I gcás nach féidir cúiteamh neamhbhailíochta a úsáid, tabhófar fíneálacha neamhbhailíochta agus méadófar billí leictreachais.Cuirfidh sruthanna cuisle ard-ordú faoi deara mí-oibriú ar fheistí cosanta sealaíochta agus robots cliste, agus cuirfear mearbhall ar thomhas beacht an tomhaltas cumhachta.Lasmuigh den chóras soláthair cumhachta, tá tionchar mór ag harmonics ar threalamh cumarsáide agus ar tháirgí leictreonacha.Scriosfaidh an overvoltage sealadach agus an overvoltage sealadach a ghineann armónach an ciseal inslithe innealra agus trealaimh, rud a fhágann go mbeidh lochtanna gearrchiorcaid trí phas ann, agus déanfaidh sruth armónach agus voltas claochladáin damáiste go páirteach sraith athshondas agus athshondas comhthreomhar sa líonra cumhachta poiblí. , is cúis le mórthionóiscí sábháilteachta.

Is cineál soláthair cumhachta minicíochta idirmheánach é an foirnéis leictreacha minicíochta idirmheánach, a thiontú go minicíocht idirmheánach trí chruinneas agus inverter, agus gineann sé líon mór armónach ard-ordú díobhálach sa ghreille cumhachta.Dá bhrí sin, tá feabhas a chur ar cháilíocht chumhachta foirnéisí minicíochta idirmheánacha anois mar phríomhthosaíocht an taighde eolaíoch.

plean rialachais
Tá líon mór naisc sonraí foirnéisí minicíochta idirmheánacha tar éis truailliú reatha bíge na heangaí cumhachta a dhéanamh níos measa.Tá an taighde ar rialú armónach foirnéisí minicíochta idirmheánacha tar éis éirí ina thasc práinneach, agus tá meas forleathan ag scoláirí air.D'fhonn tionchar an harmonics a ghineann an foirnéise minicíochta ar an ngreille poiblí a chomhlíonadh riachtanais an chórais soláthair cumhachta agus dáileacháin do thalamh tráchtála trealaimh, is gá bearta a ghlacadh go gníomhach chun deireadh a chur le truailliú armónach.Is iad seo a leanas na réamhchúraimí praiticiúla.

Ar dtús, úsáideann an claochladán patrún Y/Y/nasctha.Sa foirnéis ionduchtaithe meánmhinicíochta spáis mhóra, glacann an claochladán lasc-phromhadh pléascadh an modh sreangaithe Y/Y/△.Trí mhodh sreangú an bhallasta a athrú chun cumarsáid a dhéanamh leis an gclaochladán taobh AC, is féidir leis an sruth cuisle ard-ordú tréith nach bhfuil ard a fhritháireamh.Ach tá an costas ard.

Is é an dara ceann ná scagaire éighníomhach LC a úsáid.Is é an príomh-struchtúr ná toilleoirí agus imoibreoirí a úsáid i sraith chun fáinní sraith LC a fhoirmiú, atá comhthreomhar sa chóras.Tá an modh seo traidisiúnta agus is féidir leis an armónach agus ualaí imoibríocha araon a chúiteamh.Tá struchtúr simplí aige agus baineadh úsáid as go forleathan.Mar sin féin, tá tionchar ag impedance tréith an líonra agus na timpeallachta oibriúcháin ar fheidhmíocht cúitimh, agus tá sé éasca a bheith ina chúis le athshondas comhthreomhar leis an gcóras.Ní féidir leis ach sruthanna cuisle minicíochta seasta a chúiteamh, agus níl an éifeacht cúitimh idéalach.

Sa tríú háit, trí úsáid a bhaint as an scagaire gníomhach APF, is modh réasúnta nua é cosc ​​​​armónach ard-ordú.Is gléas cúitimh reatha bíog dinimiciúil é APF, le dearadh deighilte ard agus freagrúlacht ardluais, is féidir leis sruthanna cuisle a rianú agus a chúiteamh le hathruithe minicíochta agus déine, tá dea-fheidhmíocht dhinimiciúil aige, agus ní bheidh tionchar ag an impedance tréith ar fheidhmíocht cúitimh.Tá éifeacht an chúitimh reatha go maith, mar sin déantar luacháil go forleathan air.

Forbraítear scagaire cumhachta gníomhach bunaithe ar scagadh éighníomhach, agus tá a éifeacht scagtha den scoth.Laistigh de raon a ualach cumhachta imoibríoch rátáilte, is é an éifeacht scagtha 100%.

Tá scagaire cumhachta gníomhach, is é sin, scagaire cumhachta gníomhach, scagaire cumhachta gníomhach APF difriúil ó mhodh cúitimh seasta an scagaire LC traidisiúnta, agus tuigeann sé cúiteamh rianaithe dinimiciúil, is féidir leis an harmonics agus an chumhacht imoibríoch méid agus minicíocht a chúiteamh go cruinn.Baineann an scagaire gníomhach APF leis an trealamh cúitimh reatha cuisle ard-ordú de chineál sraith.Déanann sé monatóireacht ar an sruth ualaigh i bhfíor-am de réir an tiontaire seachtrach, ríomhann sé an comhpháirt srutha bíog ard-ordú sa sruth ualach de réir an DSP inmheánach, agus aschuireann sé an comhartha sonraí rialaithe chuig an soláthar cumhachta inverter., Úsáidtear an soláthar cumhachta inverter chun sruth armónach ard-ordú den mhéid céanna a ghiniúint leis an sruth armónach ard-ordú ualaigh, agus cuirtear an sruth armónach ard-ord droim ar ais isteach sa ghreille cumhachta chun an fheidhm scagaire gníomhach a choinneáil.

Prionsabal oibre an APF

Aimsíonn scagaire gníomhach Hongyan an t-ualach atá ann faoi láthair i bhfíor-am tríd an gclaochladán reatha seachtrach CT, agus baintear amach an chomhpháirt armónach den sruth ualach trí ríomh inmheánach DSP, agus athraíonn sé ina chomhartha rialaithe sa phróiseálaí comhartha digiteach.Ag an am céanna, gineann an próiseálaí comhartha digiteach sraith de chomharthaí modhnú leithead PWM pulse agus iad a sheoladh chuig an modúl cumhachta IGBT inmheánach, a rialú an chéim aschuir an inverter a bheith os coinne an treo an t-ualach atá ann faoi láthair armónach, agus an reatha. leis an aimplitiúid chéanna, tá an dá shruth armónach díreach os comhair a chéile.Fritháireamh, ionas go mbainfear amach feidhm an harmonics scagtha.

img-3

 

Gnéithe teicniúla APF
1. Cothromaíocht trí phas
2. Cúiteamh cumhachta imoibríoch, ag soláthar fachtóir cumhachta
3. Le feidhm teorannú reatha uathoibríoch, ní tharlóidh aon ró-ualach
4. Cúiteamh armónach is féidir, 2 ~ 50ú sruth armónach a scagadh amach ag an am céanna
5. Dearadh agus roghnú simplí, ní gá ach méid na sruth armónach a thomhas
6. Sruth instealladh dinimiciúil aon phas, nach bhfuil tionchar ag éagothroime córais
7. Freagra ar athruithe ualaigh laistigh de 40US, is é 10ms (1/2 timthriall) an t-am freagartha iomlán

Éifeacht scagtha
Tá an ráta rialaithe armónach chomh hard le 97%, agus tá an raon rialaithe armónach chomh leathan le 2 ~ 50 uair.

Modh scagtha níos sábháilte agus níos cobhsaí;
Is é an modh rialaithe suaiteach tosaigh sa tionscal, tá an minicíocht aistrithe chomh hard le 20KHz, rud a íoslaghdaíonn an caillteanas scagtha agus a fheabhsaíonn go mór an luas scagtha agus an cruinneas aschuir.Agus cuireann sé impedance gan teorainn leis an gcóras greille, nach ndéanann difear do impedance córas greille;agus tá an tonnform aschuir cruinn agus gan smál, agus ní dhéanfaidh sé difear do threalamh eile.

Inoiriúnaitheacht chomhshaoil ​​níos láidre
Ag luí le gineadóirí díosail, feabhas a chur ar chumas shunting cumhachta cúltaca;
Caoinfhulaingt níos airde maidir le luaineachtaí agus saobhadh voltais ionchuir;
Feiste cosanta tintreach caighdeánach C-aicme, feabhas a chur ar an gcumas chun droch-aimsir a sheasamh;
Tá an raon teochta comhthimpeallach infheidhme níos láidre, suas le -20 ° C ~ 70 ° C.

Feidhmchláir
Is foirnéis leictreach minicíochta idirmheánach é príomh-threalamh cuideachta teilgcheárta.Is foinse armónach tipiciúil é an foirnéis leictreach minicíochta idirmheánach, a ghineann líon mór armónach, rud a fhágann nach n-oibríonn an toilleoir cúitimh de ghnáth.Nó mar sin, sroicheann teocht an claochladáin 75 céim sa samhradh, rud a fhágann dramhaíl fuinnimh leictreach agus a shaol a ghiorrú.

Tá ceardlann teilgcheárta na foirnéise minicíochta idirmheánach á thiomáint ag voltas 0.4KV, agus is é an foirnéis minicíochta idirmheánach ceartúcháin 6-pulse a phríomh-ualach.Gineann an trealamh ceartaitheoir líon mór armónach agus AC a thiontú go DC le linn na hoibre, is foinse armónach tipiciúil é;déantar sruth armónach a instealladh isteach sa ghreille cumhachta, gintear voltas armónach ar an impedance greille, is cúis le saobhadh voltas greille agus reatha, a dhéanann difear do cháilíocht an tsoláthair chumhachta agus sábháilteacht oibríochta, méadú ar chaillteanas líne agus ar fhritháireamh voltais, agus a bhfuil tionchar diúltach aige ar an eangach agus ar an trealamh leictreach na monarcha féin.

1. Anailís armónach tréith
1) Is ceartú inrialaithe 6-pulse é gléas ceartúcháin na foirnéise minicíochta idirmheánach;
2) Is é an harmonics a ghineann an ceartaitheoir ná 6K+1 corr-armónach.Úsáidtear sraith Fourier chun an sruth a dhianscaoileadh agus a athrú.Is féidir a fheiceáil go bhfuil armónach 6K±1 níos airde sa tonnform reatha.De réir sonraí tástála na foirnéise minicíochta idirmheánach, an armónach Taispeántar ábhar an tonn reatha sa tábla thíos:

img-4

 

Le linn phróiseas oibre na foirnéise minicíochta idirmheánach, gintear líon mór armónach.De réir thorthaí tástála agus ríomh na foirnéise minicíochta idirmheánach, is iad na harmonics tréith go príomha an 5ú, agus tá an 7ú, 11ú, agus 13ú sruth armónach sách mór, agus tá an saobhadh voltas agus reatha tromchúiseach.

2. Scéim rialaithe armónach
De réir staid iarbhír an fhiontair, tá sraith iomlán réitigh scagtha deartha ag Hongyan Electric le haghaidh rialú armónach foirnéisí minicíochta idirmheánacha.Ag smaoineamh ar an bhfachtóir cumhachta ualaigh, ar riachtanais ionsú armónach agus armónach cúlra, tá sraith de ghléasanna scagtha gníomhacha suiteáilte ar thaobh íseal-voltais 0.4KV an chlaochladáin fiontair.Harmonics a rialaítear.

3. Anailís éifeacht scagaire
1) Cuirtear an gléas scagaire gníomhach i ngníomh, agus déanann sé rianú go huathoibríoch ar athruithe trealaimh ualaigh éagsúla na foirnéise minicíochta idirmheánach, ionas gur féidir gach armónach a scagadh go héifeachtach.Seachain sruthán amach de bharr athshondas comhthreomhar an bhainc toilleora agus ciorcad an chórais, agus cinntigh gnáthoibriú an chomh-aireachta cúitimh cumhachta imoibríoch;
2) Feabhsaíodh sruthanna armónacha go héifeachtach tar éis cóireála.Sáraíodh go mór na sruthanna armónacha 5ú, 7ú, agus 11ú nár úsáideadh.Mar shampla, titeann an 5ú sruth armónach ó 312A go thart ar 16A;titeann an 7ú sruth armónach ó 153A go timpeall 11A;titeann an 11ú sruth armónach ó 101A go thart ar 9A;Cloí leis an gcaighdeán náisiúnta GB/T14549-93 “Cáilíocht Cumhachta Harmonics na hEangaí Poiblí”;
3) Tar éis rialú armónach, laghdaítear teocht an chlaochladáin ó 75 céim go 50 céim, rud a shábhálann go leor fuinnimh leictreach, laghdaítear caillteanas breise an claochladáin, laghdaítear torann, feabhsaíonn sé cumas ualaigh an claochladáin, agus fadaíonn sé an saol seirbhíse an claochladáin;
4) Tar éis cóireála, feabhsaítear cáilíocht soláthair cumhachta na foirnéise minicíochta idirmheánach go héifeachtach, agus feabhsaítear ráta úsáide an tsoláthair chumhachta minicíochta idirmheánach, rud a chabhródh le hoibriú sábháilte agus eacnamaíoch fadtéarmach an chórais agus feabhas a chur ar. sochair eacnamaíocha;
5) Laghdaigh luach éifeachtach an tsrutha atá ag sreabhadh tríd an líne dáileacháin, feabhas a chur ar an bhfachtóir cumhachta, agus deireadh a chur leis an harmonics a shreabhann tríd an líne dáileacháin, rud a laghdóidh go mór an caillteanas líne, ag laghdú ardú teochta an chábla dáileacháin, agus feabhas a chur ar an ualach. toilleadh na líne;
6) Laghdú ar mhífheidhmiú nó ar dhiúltú trealaimh rialaithe agus feistí cosanta sealaíochta, agus feabhas a chur ar shábháilteacht agus ar iontaofacht an tsoláthair chumhachta;
7) Déan an éagothroime reatha trí chéim a chúiteamh, laghdaigh caillteanas copair an claochladáin agus an líne agus an sruth neodrach, agus feabhas a chur ar chaighdeán an tsoláthair chumhachta;
8) Tar éis don APF a bheith ceangailte, féadann sé freisin cumas ualaigh an claochladáin agus na cáblaí dáileacháin a mhéadú, atá comhionann le leathnú an chórais agus laghdaítear an infheistíocht i leathnú an chórais.


Am poist: Apr-13-2023