RU2758445C1 - Active harmonic filter with automatic adjustment to periodic variable load - Google Patents

Active harmonic filter with automatic adjustment to periodic variable load Download PDF

Info

Publication number
RU2758445C1
RU2758445C1 RU2021105447A RU2021105447A RU2758445C1 RU 2758445 C1 RU2758445 C1 RU 2758445C1 RU 2021105447 A RU2021105447 A RU 2021105447A RU 2021105447 A RU2021105447 A RU 2021105447A RU 2758445 C1 RU2758445 C1 RU 2758445C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
phase
current
variable load
harmonic
Prior art date
Application number
RU2021105447A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Викторович Вынгра
Борис Александрович Авдеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Керченский государственный морской технологический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Керченский государственный морской технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Керченский государственный морской технологический университет"
Priority to RU2021105447A priority Critical patent/RU2758445C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758445C1 publication Critical patent/RU2758445C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and electric power engineering and can be used in power supply systems of industrial enterprises or in a ship (drilling) power plant as a device for compensating harmonic distortions of three-phase network currents, both by higher harmonics and interharmonics. An active harmonic filter with automatic adjustment to a periodic variable load contains a series-connected passive filter for initial filtering out noise and high-frequency components, a three-phase uncontrolled bridge rectifier connected in parallel with the load, a capacitor for storing electrical energy and smoothing the rectified voltage, and a three-phase autonomous bridge inverter based on IGBT transistors with counter-parallel diodes and a control system connected to the network via an LC filter. The control system generates pulses based on the difference in real current received through a current transformer and the first harmonic extracted from it, decomposed into a Fourier series with the allocation of interharmonic current components and transmitted by PWM modulation to a three-phase autonomous bridge inverter, as the sum of several sinusoids with an interharmonic frequency. This will provide higher performance and increase the quality of noise suppression that occurs during periodic variable load.
EFFECT: implementation of the invention operating on a perturbation provides the accuracy of the active filter with less computational complexity than in active filters operating on the deviation of the current from the reference sinusoidal.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения промышленных предприятий или в судовой (буровой) электростанции в качестве устройства компенсации гармонических искажений токов трехфазной сети как высшими гармониками, так и интергармониками.The invention relates to electrical engineering and power engineering and can be used in power supply systems of industrial enterprises or in a ship (drilling) power plant as a device for compensating for harmonic distortions of currents in a three-phase network, both by higher harmonics and by interharmonics.

Известно устройство компенсации искажений тока, содержащее силовую часть и систему контроля и управления, при этом в силовую часть входит преобразователь постоянного тока в переменный, выполненный на основе IGBT-инвертора, с накопителем энергии в виде конденсатора, включенного на стороне постоянного тока преобразователя, и интегрирующий фильтр, связанный с выводами переменного тока упомянутого преобразователя и включенный через блок защиты в сеть, а система контроля и управления содержит первый и второй датчики тока, блок ШИМ, в котором имеется широтно-импульсный модулятор (ШИМ), датчик напряжения, первый, второй и третий блоки аналого-цифрового преобразования (блоки АЦП), блок цифровой обработки, блок цифроаналогового преобразования (блок ЦАП). (Богачев B.C., Устройство компенсации искажений тока и реактивной мощности. Патент РФ №2393609, МПК H02J 3/18, опубл. 27.06.2010).A device for compensating for current distortions is known, containing a power section and a monitoring and control system, while the power section includes a DC-to-AC converter, made on the basis of an IGBT inverter, with an energy storage in the form of a capacitor connected on the DC side of the converter, and integrating a filter connected to the AC terminals of the said converter and connected through the protection unit to the network, and the monitoring and control system contains the first and second current sensors, a PWM unit, which has a pulse width modulator (PWM), a voltage sensor, the first, second and the third blocks of analog-to-digital conversion (ADC blocks), digital processing block, digital-to-analog conversion block (DAC block). (Bogachev B.C., Device for compensating for current and reactive power distortions. RF patent №2393609, IPC H02J 3/18, publ. 27.06.2010).

Данное устройство имеет низкое быстродействие и невысокую точность компенсации гармонических компенсаций из-за запаздывания, вызванного потерей времени при обработки сложного алгоритма работы, выработки ШИМ-модуляции управляемого инвертора. Также представленное устройство компенсации искажений тока и реактивной мощности не компенсирует провалы напряжения, которые могут возникать при пуске мощных приборов.This device has a low speed and low accuracy of compensation of harmonic compensation due to the delay caused by the loss of time when processing a complex algorithm of work, generating PWM modulation of a controlled inverter. Also, the presented device for compensating for current and reactive power distortions does not compensate for voltage drops that may occur when starting powerful devices.

Известен трехфазный активный силовой фильтр, состоящий из трехфазного мостового инвертора напряжения на полностью управляемых полупроводниковых ключевых элементах со встречно-параллельными диодами, соединенного выходами с сетью последовательно через датчик тока фильтра и фазные реакторы, полумостового инвертора на полностью управляемых полупроводниковых ключевых элементах со встречно-параллельными диодами, параллельно соединенного с трехфазным мостовым инвертором на стороне постоянного тока и выходом подключенного к нулевой линии сети, емкостного накопителя на стороне постоянного тока, датчика тока нагрузки, соединенного входами с сетью, а выходами с нелинейной нагрузкой, системы управления, реализованной на микропроцессоре, входы которой подключены к выходу датчика тока нагрузки и выходу датчика тока фильтра, а выходы - к управляющим выводам полупроводниковых ключевых элементов, отличающийся тем, что он снабжен блоком оперативной памяти, вход и выход которого подключены к системе управления (Токарев В.Г., Брованов С.В., Колесников В.А., Метальников Д.Г. Трехфазный активный силовой фильтр. Патент РФ № 175607, H02J 3/26, опубл. 12.12.2017). Недостатком данного трехфазного активного силового фильтра является невысокое быстродействие, значительный суммарный коэффициент гармонических составляющих формируемого тока в сети.A three-phase active power filter is known, consisting of a three-phase bridge voltage inverter on fully controlled semiconductor key elements with anti-parallel diodes, connected by outputs to the network in series through the filter current sensor and phase reactors, a half-bridge inverter on fully controlled semiconductor key elements with anti-parallel diodes , connected in parallel with a three-phase bridge inverter on the DC side and an output connected to the zero line of the network, a capacitive storage on the DC side, a load current sensor connected by inputs to the network, and outputs with a non-linear load, a control system implemented on a microprocessor, the inputs of which connected to the output of the load current sensor and the output of the filter current sensor, and the outputs to the control outputs of semiconductor key elements, characterized in that it is equipped with a random access memory unit, the input and output of which are connected to the control system (Tokarev V.G., Brovanov S.V., Kolesnikov V.A., Metalnikov D.G. Three-phase active power filter. RF patent No. 175607, H02J 3/26, publ. 12.12.2017). The disadvantage of this three-phase active power filter is its low speed, a significant total harmonic component of the generated current in the network.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство подавления высших гармоник и коррекции коэффициента мощности сети, содержащее инвертор, накопительный конденсатор, выходной сглаживающий пассивный фильтр и контроллер системы управления, при этом сетевой дроссель входом подключен к выходным цепям выходного пассивного фильтра, а выходом - к сети питающего напряжения, фильтр выделения первой гармонической составляющей напряжения питающей сети входами подключен к выходам датчика напряжения сети, первая гармоническая составляющая выходного напряжения инвертора, выделенная пассивным фильтром, посредством датчика выходного напряжения инвертора передается на вход формирователя импульсов управления транзисторами инвертора. Дополнительно к сети подключается датчик тока нелинейной нагрузки, выход которого соединен с входом фильтра выделения первой гармонической составляющей напряжения питающей сети, выход которого соединен с блоком выбора режима работы устройства, выход которого подключен к входу формирователя импульсов и входу блока регулирования индуктивности сетевого дросселя, выход которого соединен с сетевым дросселем (Абрамович Б.Н., Сычев Ю.А., Зимин Р.Ю. Устройство компенсации искажений тока и реактивной мощности. Патент РФ №198721, МПК H02J 3/01, опубл. 23.07.2020). Недостатком устройства является применение большого числа фазовых преобразований, что значительно усложняет схему и ведет к недостаточному быстродействию в условиях резкопеременной нелинейной нагрузки.The closest to the proposed invention in terms of the technical essence and the achieved effect is a device for suppressing higher harmonics and correcting the power factor of the network, containing an inverter, a storage capacitor, an output smoothing passive filter and a control system controller, while the line choke is connected to the input circuits of the output passive filter, and with the output to the supply voltage network, the filter for isolating the first harmonic component of the supply voltage is connected by inputs to the outputs of the network voltage sensor, the first harmonic component of the inverter output voltage, selected by the passive filter, is transmitted through the inverter output voltage sensor to the input of the pulse shaper for controlling the inverter transistors. In addition, a nonlinear load current sensor is connected to the network, the output of which is connected to the input of the filter for separating the first harmonic component of the supply network voltage, the output of which is connected to the unit for selecting the operating mode of the device, the output of which is connected to the input of the pulse shaper and the input of the inductance control unit of the line choke, the output of which is connected to a mains choke (Abramovich B.N., Sychev Yu.A., Zimin R.Yu. Device for compensating for current and reactive power distortions. RF Patent No. 198721, IPC H02J 3/01, publ. 23.07.2020). The disadvantage of the device is the use of a large number of phase transformations, which greatly complicates the circuit and leads to insufficient performance under conditions of abruptly variable nonlinear load.

Цель изобретения - увеличение быстродействия системы управления активным фильтром за счёт заранее рассчитанного алгоритма работы при периодической переменной нагрузке. Вычислительная сложность системы управления предложенного изобретения равна вычислительной сложности классических методов только на первоначальном этапе подстройки, который занимает не более чем 10 секунд.The purpose of the invention is to increase the speed of the active filter control system due to a pre-calculated operation algorithm with a periodic variable load. The computational complexity of the control system of the proposed invention is equal to the computational complexity of classical methods only at the initial stage of adjustment, which takes no more than 10 seconds.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, работающего по возмущению, заключается в точности работы активного фильтра при меньшей вычислительной сложности, чем в классических активных фильтрах, работающих по отклонению тока от референтного синусоидального.The technical result achieved with the implementation of the invention, operating on disturbance, consists in the accuracy of the active filter with less computational complexity than in classical active filters operating on the current deviation from the reference sinusoidal one.

Техническая задача решается предлагаемым активным фильтром гармоник с автоматической подстройкой под периодическую переменную нагрузку, содержащий последовательно подключенный пассивный фильтр для первоначального отсеивания шумов и высокочастотных составляющих, параллельно подключенный с нагрузкой трехфазный неуправляемый мостовой выпрямитель, конденсатор для накопления электрической энергии и сглаживания выпрямленного напряжения и подключенного к сети через LC-фильтр трехфазного автономного мостового инвертора на базе IGBT-транзисторов со встречно-параллельными диодами и системой управления, вырабатывающей импульсы на основании разницы реального тока, полученной через трансформатор тока, и выделенной из него первой гармоники, разложенная в ряд Фурье с выделение интергармонических составляющих тока и переданная путем ШИМ-модуляции на трехфазный автономный мостовой инвертор как сумма нескольких синусоид с интергармонической частотой, что обеспечит более высокое быстродействие и увеличит качество подавление помех, возникающих при периодической переменной нагрузке.The technical problem is solved by the proposed active harmonic filter with automatic adjustment to a periodic variable load, containing a series-connected passive filter for the initial filtering out of noise and high-frequency components, a three-phase uncontrolled bridge rectifier connected in parallel with the load, a capacitor for storing electrical energy and smoothing the rectified voltage and connected to the network through an LC filter of a three-phase autonomous bridge inverter based on IGBT transistors with anti-parallel diodes and a control system that generates pulses based on the difference in the real current received through the current transformer and the first harmonic extracted from it, expanded in a Fourier series with the isolation of interharmonic components current and transmitted by PWM modulation to a three-phase autonomous bridge inverter as the sum of several sinusoids with an interharmonic frequency, which will provide higher speed and increase quality suppression of interference arising from a periodic variable load.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема активного фильтра гармоник с автоматической подстройкой под периодическую переменную нагрузку.FIG. 1 shows a schematic diagram of an active harmonic filter with automatic adjustment to a periodic variable load.

На фиг. 2 изображен алгоритм работы активного фильтра гармоник с автоматической подстройкой под периодическую переменную нагрузку.FIG. 2 shows the algorithm of the active harmonic filter with automatic adjustment for a periodic variable load.

Активный фильтр гармоник с автоматической подстройкой под периодическую переменную нагрузку подключается между источником трёхфазного напряжения 1 и периодической нелинейной нагрузкой 2 и состоит из мостового автономного инвертора напряжения 3, набранного из IGBT-транзисторов с обратно подключенными диодами, накопительного конденсатора 4, выходного пассивного Т-образного LC-фильтра 5, датчиков тока нагрузки 6-8, датчиков тока активного фильтра 9-11, системы управления 12, мостового неуправляемого выпрямителя 13, сглаживающего фильтра 14, дроссель для сглаживания выпрямленного тока 15, контактов 16 для коммутации выпрямителя с инверторов, контактов 17 для коммутации выпрямителя 13 с сетью, пассивного Г-образного LC-фильтра 18 для предварительной фильтрации и устранения высших гармоник и контактов 19, шунтирующих пассивный фильтр 18.An active harmonic filter with automatic adjustment to a periodic variable load is connected between a three-phase voltage source 1 and a periodic non-linear load 2 and consists of an autonomous bridge voltage inverter 3, recruited from IGBT transistors with reverse connected diodes, a storage capacitor 4, an output passive T-shaped LC -filter 5, load current sensors 6-8, active filter current sensors 9-11, control system 12, bridge uncontrolled rectifier 13, smoothing filter 14, choke for smoothing rectified current 15, contacts 16 for switching the rectifier from inverters, contacts 17 for switching rectifier 13 with the mains, passive L-shaped LC filter 18 for pre-filtering and eliminating higher harmonics and contacts 19 shunting passive filter 18.

Работает активный фильтр гармоник с автоматической подстройкой под периодическую переменную нагрузку следующим образом.An active harmonic filter with automatic adjustment for a periodic variable load operates as follows.

Пассивный Г-образный LC-фильтр 18 выполняет функцию фильтра нижних частот, что часто нужно при работе асинхронного двигателя через частотный преобразователь или на силовую полупроводниковую технику. В случае необходимости его можно шунтировать трехфазным контактом 19. Питание для работы активного фильтра получает через трехфазны неуправляемый мостовой выпрямитель 13. Конденсаторы 14 служат для сглаживания выпрямленного напряжения, дроссель 15 служит для сглаживания выпрямленного тока, конденсатор 4 обеспечивает накапливания энергии для генерации тока через инвертор 3. The passive L-shaped LC filter 18 performs the function of a low-pass filter, which is often needed when operating an induction motor through a frequency converter or on power semiconductor technology. If necessary, it can be shunted by a three-phase contact 19. Power for the active filter is supplied through a three-phase uncontrolled bridge rectifier 13. Capacitors 14 serve to smooth out the rectified voltage, choke 15 serves to smooth the rectified current, capacitor 4 provides energy storage for generating current through inverter 3 ...

Датчики тока 6-8 собирают измерительную информацию о гармонических искажениях тока периодической переменной нагрузки 2 и передаёт в систему управления 12, где происходит преобразования из аналогового сигнала в цифровой с фильтрацией сигнала от случайных помех. На основании полученной информации производится разложение токов в ряды Фурье с основной гармоникой, разной частоте сети, откуда происходит выделение несущей (первой) гармонической составляющей тока. Далее производятся разности Δi1 между реальными токами и несущими гармониками. Происходит сравнение между разностями Δi1 всех трёх фаз. В случае, если разница заключается только в фазовом смещении, то расчёты проводятся для одной фазы, а остальные смещаются на 120 электрических градусов.Current sensors 6-8 collect measuring information about harmonic distortions of the current of a periodic variable load 2 and transfers it to the control system 12, where it is converted from an analog signal to a digital one with filtering the signal from random interference. Based on the information received, the currents are decomposed into Fourier series with the fundamental harmonic, different network frequencies, from where the carrier (first) harmonic component of the current is extracted. Further, the differences Δi 1 are produced between the real currents and the carrier harmonics. A comparison is made between the differences Δi 1 of all three phases. If the difference lies only in the phase shift, then the calculations are carried out for one phase, and the rest are shifted by 120 electrical degrees.

Зная разность Δi1 производится быстрое преобразование Фурье, на основание которого производится спектральный анализ возмущений, вносимых периодической переменной нагрузкой. По спектральному анализу определяется частота интергармоники ƒИ1 с наибольшей амплитудой. Для определенной частоты интергармоники ƒИ1 разность Δi1 раскладывается в ряд Фурье и снова выделяется несущая амплитуда и фаза гармоники iИ1 на частоте ƒИ1. Система управления с использованием ШИМ-модуляции генерирует переменный ток с помощью мостового автономного инвертора напряжения 3 и подает его в сеть. Контроль за работой инвертора 3 осуществляется с помощью трансформаторов тока 9-11. Выходной пассивный Т-образный LC-фильтр 5 предназначен для сглаживания тока, полученного с инвертора 3. Knowing the difference Δi 1 , a fast Fourier transform is performed, on the basis of which a spectral analysis of the disturbances introduced by a periodic variable load is performed. Spectral analysis determines the frequency of the interharmonic ƒ I1 with the highest amplitude. For a given frequency ƒ interharmonics I1 difference Δi1 expanded in Fourier series and again stands carrier amplitude and phase of the harmonic i at frequency ƒ I1 I1. The control system using PWM modulation generates an alternating current using a bridge autonomous voltage inverter 3 and supplies it to the network. Control over the operation of the inverter 3 is carried out using current transformers 9-11. The output passive T-shaped LC filter 5 is designed to smooth the current received from the inverter 3.

Датчики тока 6-8 фиксируют изменения тока после создания первой интергармоники iИ1 и передают данные через аналогово-цифровой преобразователь в систему управления 12, где происходит вычисление коэффициента несинусоидальности тока. В случае, если коэффициент несинусоидальности превышает установленное значение, по спектральному анализу определяется следующая по амплитуде гармоника ƒИ2. Аналогичным образом определяется амплитуда и фаза второй интергармоники. Система управления 12 складывает полученные интергармоники и моделирует ток на выходе инвертора 1 путём подачи импульсов на открытия IGBT-транзисторов. После этого снова анализируется коэффициент несинусоидальности тока и в случае неудовлетворения требований, процесс поиска и введения следующей интергармоники повторяется снова до момента, когда коэффициент несинусоидальности тока не станет приемлемым. После того, как коэффициент несинуссоидальности войдет в допустимый диапазон, расчёты прекратятся, ОЗУ будет очищено и система управления будет подавать заранее рассчитанные импульсы на IGBT-транзисторы для управления инверторов 3. Параллельно этому будет контролироваться коэффициент несинусоидальности тока в заданные промежутки времени для того, чтобы не пропустить изменение нагрузки.Current sensors 6-8 fixed current change after the establishment of the first interharmonics i I1 and transmitting data through the analog-digital converter 12 in the control system, where the calculation of the coefficient of non-sinusoidal current. If the non-sinusoidal coefficient exceeds the set value, the next harmonic in amplitude ƒ I2 is determined by spectral analysis. The amplitude and phase of the second interharmonic are determined in a similar way. The control system 12 adds the received interharmonics and simulates the current at the output of the inverter 1 by applying pulses to the openings of the IGBT transistors. After that, the current nonsinusoidality factor is again analyzed, and if the requirements are not met, the process of searching for and introducing the next interharmonic is repeated again until the current nonsinusoidality factor becomes acceptable. After the nonsinusoidal factor enters the allowable range, the calculations will stop, the RAM will be cleared and the control system will supply pre-calculated pulses to the IGBT transistors to control the inverters 3. In parallel, the current nonsinusoidal factor will be monitored at specified intervals in order not to skip load change.

При желании оператор может выключить питание от выпрямителя 13 с помощью контактов 16 и 17 и перевести инвертор 3 в режим компенсации реактивной мощности.If desired, the operator can turn off the power from the rectifier 13 using contacts 16 and 17 and switch the inverter 3 to the reactive power compensation mode.

Представленный активный фильтр гармоник с автоматической подстройкой под периодическую переменную нагрузку отличается от классического тем, что периодические возмущения математически возможно обработать и настроить фильтр таким образом, чтобы после первоначальной подстройки, система будет работать с такими показателями качества, которых невозможно добиться с помощью следящей системы, работающей в реальном времени, из-за запаздывания системы при обработке и выделения интергармонического сигнала в токе или напряжении. Таким образом, представленный активный фильтр гармоник работает по возмущению, а классические фильтры - по отклонению, поэтому предложенный способ компенсации интергармонических составляющих будет более точен и у него будет большее быстродействие, по сравнению с традиционными образцами. Производительность предложенного метода выше за счёт того, что расчёты производятся всего лишь раз, система управления активным фильтром гармоник подстраивается и работает без изменения до выключения непериодической нагрузки или до её изменения. Слежение за постоянством периодично изменяемой нагрузки значительно проще с точки зрения производительности, чем в каждый интервал дискретного времени производить новые расчёты для компенсации интергармоник.The presented active harmonic filter with automatic adjustment to a periodic variable load differs from the classical one in that it is mathematically possible to process periodic disturbances and adjust the filter in such a way that after the initial adjustment, the system will work with such quality indicators that cannot be achieved with a tracking system operating in real time, due to the system delay in processing and isolating an interharmonic signal in current or voltage. Thus, the presented active harmonic filter works by disturbance, and classical filters - by deviation, therefore, the proposed method for compensating for interharmonic components will be more accurate and it will have a faster response than traditional samples. The performance of the proposed method is higher due to the fact that the calculations are performed only once, the control system of the active harmonic filter adjusts and operates unchanged until the non-periodic load is turned off or until it changes. Tracking the constancy of a periodically varying load is much easier from the point of view of performance than in each discrete time interval to perform new calculations to compensate for interharmonics.

Аппаратная реализация предлагаемого устройства может быть осуществлена с помощью существующих силовых электротехнических, электронных и микропроцессорных устройств, при надлежащем выборе и настройке соответствующих параметров.The hardware implementation of the proposed device can be carried out using existing power electrical, electronic and microprocessor devices, with proper selection and adjustment of the appropriate parameters.

Claims (1)

Активный фильтр гармоник с автоматической подстройкой под периодическую переменную нагрузку содержит последовательно подключенный пассивный фильтр для первоначального отсеивания шумов и высокочастотных составляющих, параллельно подключенный с нагрузкой трехфазный неуправляемый мостовой выпрямитель, конденсатор для накопления электрической энергии и сглаживания выпрямленного напряжения и подключенного к сети через LC-фильтр трехфазного автономного мостового инвертора на базе IGBT-транзисторов со встречно-параллельными диодами и системой управления, вырабатывающей импульсы на основании разницы реального тока, полученной через трансформатор тока, и выделенной из него первой гармоники, разложенной в ряд Фурье с выделением интергармонических составляющих тока и переданной путем ШИМ-модуляции на трехфазный автономный мостовой инвертор как сумма нескольких синусоид с интергармонической частотой, что обеспечит более высокое быстродействие и увеличит качество подавления помех, возникающих при периодической переменной нагрузке.An active harmonic filter with automatic adjustment to a periodic variable load contains a series-connected passive filter for the initial filtering out of noise and high-frequency components, a three-phase uncontrolled bridge rectifier connected in parallel with the load, a capacitor for storing electrical energy and smoothing the rectified voltage and connected to the network through a three-phase LC filter an autonomous bridge inverter based on IGBT transistors with antiparallel diodes and a control system that generates pulses based on the difference in the real current received through the current transformer and the first harmonic extracted from it, expanded in a Fourier series with the release of interharmonic current components and transmitted by PWM - modulation on a three-phase autonomous bridge inverter as the sum of several sinusoids with an interharmonic frequency, which will provide a higher speed and increase the quality of suppression of interference arising from Periodic variable load.
RU2021105447A 2021-03-02 2021-03-02 Active harmonic filter with automatic adjustment to periodic variable load RU2758445C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105447A RU2758445C1 (en) 2021-03-02 2021-03-02 Active harmonic filter with automatic adjustment to periodic variable load

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105447A RU2758445C1 (en) 2021-03-02 2021-03-02 Active harmonic filter with automatic adjustment to periodic variable load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758445C1 true RU2758445C1 (en) 2021-10-28

Family

ID=78466427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021105447A RU2758445C1 (en) 2021-03-02 2021-03-02 Active harmonic filter with automatic adjustment to periodic variable load

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758445C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117833698A (en) * 2024-03-05 2024-04-05 国网湖北省电力有限公司 Energy router bridge arm current control method based on period observer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006185243A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Fuji Electric Systems Co Ltd Active filter and harmonic suppression circuit
RU2393609C1 (en) * 2009-01-26 2010-06-27 Василий Сергеевич Богачев Compensation device for current distortions and reactive power
CN103928930A (en) * 2014-05-04 2014-07-16 太原理工大学 Method for reducing power harmonics produced in electric automobile charging and discharging process
RU175607U1 (en) * 2017-03-17 2017-12-12 Общество с ограниченной ответственностью "Системы Постоянного Тока" Three phase active power filter
RU198721U1 (en) * 2020-03-03 2020-07-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" DEVICE FOR SUPPRESSING HIGHER HARMONICS AND CORRECTING THE MAINS POWER FACTOR
RU2741061C1 (en) * 2020-06-11 2021-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» (ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова») Multi-level active filter control system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006185243A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Fuji Electric Systems Co Ltd Active filter and harmonic suppression circuit
RU2393609C1 (en) * 2009-01-26 2010-06-27 Василий Сергеевич Богачев Compensation device for current distortions and reactive power
CN103928930A (en) * 2014-05-04 2014-07-16 太原理工大学 Method for reducing power harmonics produced in electric automobile charging and discharging process
RU175607U1 (en) * 2017-03-17 2017-12-12 Общество с ограниченной ответственностью "Системы Постоянного Тока" Three phase active power filter
RU198721U1 (en) * 2020-03-03 2020-07-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" DEVICE FOR SUPPRESSING HIGHER HARMONICS AND CORRECTING THE MAINS POWER FACTOR
RU2741061C1 (en) * 2020-06-11 2021-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» (ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова») Multi-level active filter control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117833698A (en) * 2024-03-05 2024-04-05 国网湖北省电力有限公司 Energy router bridge arm current control method based on period observer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4812669A (en) Harmonic suppressing device
KR0125967B1 (en) Control apparatus for power converter
US9197063B2 (en) Reactive energy compensator and method for reducing the associated flickering phenomenon
Afghoul et al. Design and real time implementation of fuzzy switched controller for single phase active power filter
Dey et al. Synchronous reference frame based control technique for shunt hybrid active power filter under non-ideal voltage
RU2758445C1 (en) Active harmonic filter with automatic adjustment to periodic variable load
US10122165B2 (en) Apparatus and method for reducing harmonics
KR101172603B1 (en) High Voltage Reactive Power Compensator using many single-phase inverters for arc furnace
Zhou et al. Hybrid prediction-based deadbeat control for a high-performance shunt active power filter
CN109995067B (en) Control method for multifunctional standby power supply of direct-current power distribution network converter station
Yarahmadi et al. Current harmonics reduction of non-linear load by using active power filter based on improved sliding mode control
CN109149579B (en) Control method for HAPF harmonic compensation and resonance suppression based on network side current sampling
Sozanski et al. Digital control circuit for active power filter with modified instantaneous reactive power control algorithm
US20060164874A1 (en) Controller for power converter
EP2677620B1 (en) System and method for monitoring the voltage waveform of an electrical grid
EP1484833B1 (en) Method and apparatus to reduce distortion of currents feeding an AC/DC rectifier system
Buyuk et al. Performance evaluation of LLCL filter for active power filter
Hussien et al. Shunt active power filter for harmonic compensation of nonlinear loads
Jasiński et al. Fuzzy logic in decision support system as a simple Human/Internet of Things interface for shunt active power filter
Rahman et al. C-code implementation of a shunt active power filter based on finite set model predictive control
Yang et al. A hybrid static compensator for dynamic reactive power compensation and harmonic suppression
Singh et al. A novel reduced-rule fuzzy logic based self-supported dynamic voltage restorer for mitigating diverse power quality problems
le Roux et al. Modeling of distortion compensation ineffectivity in filters for nonactive power
RU207731U1 (en) Three-phase power filter for higher current harmonics
RU211992U1 (en) Three-phase active filter for networks with unbalanced load