Slide tìm hiểu bộ lọc sóng hài hỗn hợp . Sóng hài có thể coi là tổng của các dạng sóng sin mà tần số của nó là bội số nguyên của tần số cơ bản. Ở chế độ vận hành đối xứng các sóng hài bậc cao có thể chia thành các thành phần thứ tự thuận, nghịch, không.
BỘ LỌC HỖN HỢP GVHD: Nhóm 20174222 20174199 2014201 20174178 20181257 NỘI DUNG 1.Tổng quan sóng hài 2.Các lọc sóng hài 3.Bộ lọc hỗn hợp 3.1 Tổng quan 3.2 Phân loại lọc hỗn hợp 3.3 Nguyên lý hoạt động 3.4 Phương pháp điều khiển 3.5 So sánh cấu trúc Tổng quan sóng hài 1.1 Giới thiệu chung sóng hài • Sóng hài coi tổng dạng sóng sin mà tần số bội số nguyên tần số Ở chế độ vận hành đối xứng sóng hài bậc cao chia thành thành phần thứ tự thuận, nghịch, khơng •Có thể sử dụng chuỗi Fourier để biểu diễn sóng hài với biểu thức sau: 40 • f(t) = + 30 20 I (A ) 10 10 20 30 40 0.002 Hình 1.1 Dạng sóng sin 0.004 0.006 0.008 0.01 Time (s) 0.012 0.014 0.016 dạng sóng hài 0.018 0.02 1.2 Các nguồn sinh sóng hài Các đèn huỳnh quang Máy điện Máy biến áp Thiết bị hồ quang Động điện Thiết bị điện tử công suất 1.3 Ảnh hưởng sóng hài bậc cao • Sự tồn sóng hài bậc cao gây ảnh hưởng xấu tới thiết bị đường dây truyền tải điện Chúng gây áp, méo điện áp lưới, gây nóng thiết bị, làm giảm chất lượng điện • Ảnh hưởng nặng nề sóng hài bậc cao việc làm tăng giá trị hiệu dụng giá trị đỉnh dòng điện điện áp Động điện Tụ điện Các thiết bị điện khác Máy biến áp Thiết bị chịu ảnh hưởng Dây dẫn điện Dây trung tính Các lọc sóng hài Phân loại lọc sóng hài: Bộ lọc chủ động (Active Filters) Bộ lọc thụ động (Passive Filters) Bộ lọc hỗn hợp Bộ lọc hỗn hợp 3.1 Tổng quan • Bộ lọc hỗn hợp kết hợp lọc chủ động lọc thụ động • Bộ lọc thụ động lọc sóng hài mà lọc chủ động khơng lọc lọc cách khó khăn • Có khả bù sóng hài hiệu phù hợp cho tải có cơng suất cao => Giảm chi phí dành cho lọc chủ động Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý lọc hỗn hợp Bộ lọc hỗn hợp 3.1 Tổng quan • Bộ lọc chủ động: (1) đo độ lớn,tần số dòng điện tải (2) Bộ xử lý phân tích liệu đưa tín hiệu điều khiển IGBT đóng mở để tạo sóng có độ lớn ngược chiều với dịng hài hệ thống • Bộ lọc thụ động: mạch lọc gồm phần tử LC gây cộng hưởng với sóng hài có tần số cần lọc biến đổi lượng sóng hài thành nhiệt Hình 3.2: nguyên lý cấu tạo lọc sóng hài chủ động Bộ lọc hỗn hợp 3.2 Phân loại lọc hỗn hợp Hình 3.3 Phân loại chung lọc hybrid cơng suất tích cực Bộ lọc hỗn hợp 3.3 Nguyên lý hoạt động Cấu trúc 1: Series active and shunt passive filter • Bộ lọc thụ động mắc song song, lọc tích cực mắc nối tiếp với hệ thống thông qua lọc cuộn cảm & tụ điện APF hoạt động cách ly với hệ thống qua CT buộc tất dịng điện hài chạy qua PPF Hình 3.4 Topology Bộ lọc hỗn hợp 3.3 Nguyên lý hoạt động Cấu trúc 2: Shunt active and shunt passive filter Trong cấu trúc liên kết PPF hoạt động bù sóng hài lọc chủ động động sử dụng để bù dịng sóng hài cịn lại Một ưu điểm khác hệ thống lọc tích điều khiển cơng suất phản kháng phát lên lưới Hình 3.5 Topology Bộ lọc hỗn hợp 3.3 Nguyên lý hoạt động Cấu trúc 3: Active power filter is in series with shunt passive filter • Trong cấu trúc liên kết thứ ba APF PPF nối nối tiếp sau nối lên lưới Khi APF PPF mắc nối tiếp, điện áp tụ điện PPF giảm Vì cấu trúc liên kết nhằm mục đích giảm cấp cách điện thiết bị APF Hình 3.6 Topology 3 Bộ lọc hỗn hợp 3.4 Phương pháp điều khiển a) Phương pháp trích xuất dựa trên biến đổi Fourier Nguyên tắc cơ bản của phương pháp nàylà tách các thành phần cơ bản và hài ra khỏi điện áp tải hoặc d òng điện nguồn, sử dụng cho các trường hợp tải có thành phần sóng hài có chất khác Nhược điểm: Thời gian trễ để lấy mẫu tính tốn khối lượng tính tốn Fourier lớn dẫn đến độ trễ b) Lý thuyết CSPK tức thời (p-q method) Lý thuyết p-q sử dụng miền thời gian để có giá trị cho trạng thái ổn định hoạt động thời.Phương pháp này sử dụng một phép biến đổi, từ tham chiếu tĩnh a-bc thành tọa độ góc α-β -θ Áp dụng cho hệ thống ba pha ba dây cũng như hệ thống ba pha bốn dây trong điều kiện cân bằng Bộ lọc hỗn hợp 3.4 Phương pháp điều khiển c) Phương pháp hệ quy chiếu đồng bộ Tín hiệu dịng điện tín hiệu điện áp biến đổi cách sử dụng phép biến đổi Park sang hệ quy chiếu quay Các thành phần biến đổi thành thành phần DC dịng điện điện áp lọc cách sử dụng lọc thông thấp Sau tín hiệu biến đổi sang hệ quy chiếu ban đầu cách áp dụng biến đổi nghịch đảo Park Điều dựa giả định dạng sóng điện áp hình sin, Vì phương pháp áp dụng cho hệ thống ba pha hình sin Bộ lọc hỗn hợp 3.5 So sánh cấu trúc STT ĐẶC TRƯNG TOPOLOGY TOPOLOGY TOPOLOGY Chức APF Bộ cách ly sóng hài Bộ bù sóng hài Cải thiện đặc tính lọc PPF Hiệu trường hợp Khả ngăn chặn Hiệu Hiệu cộng cộng hưởng nối tiếp trường hợp hưởng song song song song Ưu điểm Khả giảm dòng Khả giảm dòng APF APF Bù CSPK động Có hỗ trợ Có hỗ trợ Bù sóng hài tức thời Có hỗ trợ Có hỗ trợ Khả giảm áp APF Có hỗ trợ Có hỗ trợ Tài liệu tham khảo • [1] N G Quan and N H Ph, “Bộ lọc tích cực,” pp 1–87 • [2] M S Nair, D Sankar, P G Student, and A Kalady, “A Review of Hybrid filter topologies for power quality compensation,” pp 613–621, 2015 • [3] C N Srivatsav, P Agarwal, and C V Avinash, “Types of hybrid power filter and their comparative performance analysis with distorted source voltage using MATLAB,” Proc 2014 Int Conf Adv Energy Convers Technol - Intell Energy Manag Technol Challenges, ICAECT 2014, pp 136–139, 2014, doi: 10.1109/ICAECT.2014.6757076 Cảm ơn thầy bạn ý lắng nghe! ... lọc sóng hài Phân loại lọc sóng hài: Bộ lọc chủ động (Active Filters) Bộ lọc thụ động (Passive Filters) Bộ lọc hỗn hợp Bộ lọc hỗn hợp 3.1 Tổng quan • Bộ lọc hỗn hợp kết hợp lọc chủ động lọc thụ... 1.Tổng quan sóng hài 2.Các lọc sóng hài 3 .Bộ lọc hỗn hợp 3.1 Tổng quan 3.2 Phân loại lọc hỗn hợp 3.3 Nguyên lý hoạt động 3.4 Phương pháp điều khiển 3.5 So sánh cấu trúc Tổng quan sóng hài 1.1 Giới... dịng hài hệ thống • Bộ lọc thụ động: mạch lọc gồm phần tử LC gây cộng hưởng với sóng hài có tần số cần lọc biến đổi lượng sóng hài thành nhiệt Hình 3.2: nguyên lý cấu tạo lọc sóng hài chủ động Bộ