Résumé : Afin de garantir la précision de la tension de phase de sortie du côté CA du filtre de puissance active, d'effectuer efficacement une compensation de suivi des harmoniques et d'améliorer la qualité de l'énergie, la tension du bus du côté CC doit être maintenue suffisamment stable et la valeur raisonnable de la capacité du côté CC est cruciale. La méthode de conception du bus La capacité de supportca- est dérivée sur la base d'un équilibrage de puissance instantané, en tenant compte des contraintes de tension du bus, du courant d'ondulation du condensateur et de la perte de capacité, pour supporter efficacement les fluctuations de tension de pression du côté CC et maintenir les performances de compensation, tout en évitant le dépassement du condensateur du bus et en réduisant les coûts de matériel, et le L'efficacité de la méthode de conception proposée- est vérifiée par simulation et expérimentation.
Mots-clés : filtre à puissance active ; tension du bus ; perte de capacité ; puissance instantanée; capacité du condensateur
Contenu:
2. Structure du circuit principal et principe de compensation
3. Conception du condensateur de bus
3.1 Analyse de la valeur de tension du condensateur de bus
3.2 Analyse du courant d'ondulation du condensateur et de la perte du condensateur
4. Résultats expérimentaux et analyse
1. Objectif de l'article
Avec l'application généralisée des dispositifs électroniques de puissance tels que les alimentations à découpage dans les domaines de la communication, de la maison et de l'industrie, la charge non linéaire du réseau électrique a considérablement augmenté. Pendant le fonctionnement des appareils électroniques de puissance, une grande quantité d'harmoniques est injectée dans le réseau électrique, provoquant des problèmes tels que la surchauffe et le vieillissement de l'isolation des équipements électriques, et provoquant facilement des dysfonctionnements de la protection des relais qui mettent en danger la sécurité du fonctionnement du réseau électrique. Compte tenu des problèmes ci-dessus, cet article combine l'influence de la tension du bus sur la suppression des harmoniques, dérive la relation quantitative entre le courant du bus, la capacité parallèle et la perte du condensateur, et construit la relation de contrainte entre la tension instantanée, l'ondulation et la puissance du système sur la valeur du condensateur côté CC sur la base de l'équilibre de puissance, puis obtient la plage de valeurs de capacité. L'exactitude de la méthode de calcul est vérifiée par des expériences.
2. Structure du circuit principal et principe de compensation
Le système adopte une structure topologique triphasée à quatre fils. Le point médian côté CC n’est pas connecté à un inducteur. Le côté CA est connecté à l'alimentation triphasée - via une inductance d'interface. Le côté CC est connecté à un condensateur de support pour tamponner l'énergie harmonique et stabiliser la tension de support du bus.
3. Conception du condensateur de bus
3.1 Analyse de la valeur de tension du condensateur de bus
Pour obtenir une inversion complète, le filtre de puissance active doit rendre la tension de sortie côté onduleur supérieure à la valeur maximale de la tension de phase côté réseau. Lorsque le point médian du condensateur est court-circuité-côté réseau, la relation entre la tension de sortie côté onduleur et la tension du condensateur côté CC peut être obtenue en utilisant la loi KVL dans la boucle :
La tension de phase du réseau de distribution public est de 220 V. En considérant que la tension de sortie du transformateur est 10 % supérieure à la valeur nominale et en ignorant l'influence des harmoniques, la valeur de crête de la tension de phase est :
Ex=110% ∗ 220 ∗ 2=342.
3.2 Analyse du courant d'ondulation du condensateur et de la perte du condensateur
L’échange d’énergie entre le côté réseau et la charge s’effectue principalement via la capacité du jeu de barres. Si la valeur de capacité est trop petite, l'effet de stabilisation de la tension ne peut pas être obtenu et la pulsation de tension du côté CC est grande ; si la valeur de la capacité est trop grande, bien qu'il soit bénéfique de réduire la pulsation de tension, elle s'accompagne d'une diminution de la résistance série équivalente, permettant au courant d'ondulation d'augmenter, ce qui augmente la perte de puissance du système et l'échauffement du condensateur, affectant la durée de vie du condensateur.
4. Résultats expérimentaux et analyse
Le modèle a été établi dans le logiciel de simulation Matlab/Simulink et les paramètres de simulation ont été définis comme suit : tension de réseau triphasé 220 V/50 Hz ; la charge triphasée - était un redresseur non contrôlé avec une charge RLC, R=25 Ω, L=1 mH, C=2 mF ; l'inductance du filtre Lf=2.5 mH entre l'APF et le réseau, la tension côté CC U dc=730 V et la capacité côté CC 2 mF .
5.Conclusion
Cet article décrit le processus de conception de la valeur du condensateur côté CC du filtre actif parallèle haute -puissance, et propose une méthode pour obtenir la valeur du condensateur côté CC sous les contraintes de tension côté CC, de courant d'ondulation et de puissance de sortie basée sur l'équilibre de puissance instantané, de sorte que la conception du condensateur côté CC soit plus précise et que la valeur soit plus raisonnable. Il peut également concevoir le condensateur côté CC sous différentes puissances de compensation, ondulations autorisées ou valeurs de réglage côté CC. L'expérience vérifie l'exactitude et l'efficacité de la conception. La méthode de conception proposée et l'expérience en ingénierie ont une certaine importance de référence pour la recherche et l'application de la conception de condensateurs de bus d'autres systèmes de filtres actifs.