Razlika između pasivnog filtra i aktivnog filtra snage
Apr 13, 2026| Pasivni filtri, također poznati kao LC filtri, uređaji su za filtriranje sastavljeni od induktora (L), kondenzatora (C) i otpornika (R), koji mogu posebno eliminirati jedan ili više redova harmonika. Najčešće korištena struktura u inženjerstvu je rezonantna grana serije LC. Kada je ova grana spojena paralelno na elektroenergetsku mrežu, ona predstavlja izuzetno nisku impedanciju na frekvencijama glavnih karakterističnih harmonika kao što su 3., 5. i 7. red, pružajući premosni kanal za harmonijske struje kako bi se postiglo harmonično ranžiranje. Jedno-ugođeni filtri, dvostruko-ugođeni filtri i visoko-filtri svi pripadaju pasivnim filtrima, čiji je osnovni način rada pasivno potiskivanje harmonija, ostvarujući harmonijsku kontrolu samo oslanjanjem na rezonantne karakteristike LC pasivnih komponenti.
Filtar aktivne snage (APF)je uređaj za dinamičko potiskivanje harmonika i kompenzaciju jalove snage temeljen na tehnologiji energetske elektronike, koji može izvesti-kompenzaciju harmonika u stvarnom vremenu s različitim amplitudama i frekvencijama, kao i fluktuirajuće jalove snage. Njegova "aktivna" karakteristika ogleda se u činjenici da uređaj mora biti opremljen DC-napajanjem i generirati struju kompenzacije kroz aktivno upravljanje, umjesto da se oslanja isključivo na LC pasivnu rezonanciju. APF može učinkovito prevladati nedostatke tradicionalnih pasivnih filtara, kao što su karakteristike fiksne kompenzacije i ranjivost na impedanciju sustava, ostvarivanjem pune dinamičke kompenzacije-praćenja u stvarnom vremenu, te može dovršiti i potiskivanje harmonika i kompenzaciju jalove snage.
Teorija trenutne jalove snage tro-faznih krugova temeljna je teorijska osnova za razvoj APF-a. APF se uglavnom dijeli na paralelni tip i serijski tip, među kojima se paralelni tip najčešće koristi:
● Paralelni APF: Ekvivalent kontroliranom izvoru struje, uglavnom kompenzira strujne harmonike, jalovu snagu i neuravnoteženu struju;
● Serija APF: Ekvivalent kontroliranom izvoru napona, uglavnom potiskujući harmonike napona, fluktuacije napona i smetnje napona.
|
Stavke za usporedbu |
Pasivni filtar |
Filtar aktivne snage (APF) |
|
Sastav komponenti |
Pasivne komponente kao što su induktori (L), kondenzatori (C) i otpornici (R) |
Pretvarač snage, upravljač, senzor struje/napona, DC{0}}strano napajanje |
|
Princip rada |
Koristeći karakteristike serijske rezonancije LC-a, predstavlja nisku impedanciju na ciljnoj harmoničkoj frekvenciji, osiguravajući premosnicu za harmonijske struje (pasivni tip) |
Otkrivajući harmonike putem regulatora, pretvarač snage aktivno ubacuje struju obrnute kompenzacije kako bi pomaknuo izvorne harmonike (aktivni tip) |
|
Karakteristike kompenzacije |
Kompenzacija fiksne frekvencije; stepenasta kompenzacija može se postići grupnim prebacivanjem, ali kontinuirana dinamička kompenzacija nije moguća |
Puna-kompenzacija dinamičkog praćenja frekvencije, prilagodljiva-promjenama harmonijske amplitude i frekvencije u stvarnom vremenu |
|
Sposobnost harmonijske kontrole |
Može kontrolirati samo prethodno postavljene harmonike niskog-reda (3., 5., 7. reda), sa slabim učinkom na-harmonike visokog reda |
Sposoban istovremeno filtrirati harmonike niskog-i visokog-reda i može se nositi sa složenim i promjenjivim harmoničkim scenarijima |
|
Rizik od rezonancije sustava |
Sklon pojačanju harmonijske rezonancije s impedancijom mrežnog sustava, što predstavlja potencijalnu sigurnosnu opasnost |
U osnovi ne dolazi do rezonancije; samo mala interakcija s impedancijom sustava može se pojaviti u iznimno slabim električnim mrežama, s iznimno niskim rizikom |
|
Mogućnost kompenzacije jalove snage |
Može istovremeno osigurati fiksnu kapacitivnu kompenzaciju jalove snage, ali ne može kompenzirati induktivnu jalovu snagu ili fluktuirajuću jalovu snagu |
Sposoban dinamički i glatko kompenzirati i kapacitivnu i induktivnu jalovu snagu, rješavajući i probleme harmonijske i jalove snage |
|
Brzina odziva |
Sporo (razina sekunda/100 milisekundi), na koje utječu parametri komponente |
Izuzetno brz (razina mikrosekunde/milisekunde), sposoban za-praćenje harmonijskih promjena u stvarnom vremenu |
|
trošak |
Niska, s jednostavnim komponentama i praktičnim rukovanjem i održavanjem |
Relativno visoka; osnovne komponente su pretvarači snage i kontroleri, s malo višim zahtjevima za rad i održavanje |
|
Primjenjivi scenariji |
Scenariji sa stabilnim opterećenjima i fiksnim harmoničkim frekvencijama (uobičajena industrijska postrojenja, ni-naponske distribucijske mreže)
|
Scenariji s velikim fluktuacijama opterećenja i složenim harmonicima (frekvencijski pretvarači, elektrolučne peći, sustavi napajanja za preciznu elektroničku opremu) |