유효전력 필터의 작동 원리

Suttons 능동전력 필터는 변류기를 통해 부하 전류를 감지하고 이를 내부 DSP를 통해 계산하여 부하 전류의 고조파 성분을 추출한 후 PWM을 통과시킨다. 신호 내부 IGBT로 전송되어 인버터를 제어하여 부하 고조파 전류와 동일하고 반대 방향의 고조파 전류를 생성하고 전력망에 주입되어 필터링 목적을 달성합니다.

지령 전류 검출 회로의 주요 기능은 부하 전류에서 고조파 전류 성분과 기본 무효 전류를 분리한 후 극성을 반전시켜 보상 전류에 대한 명령 신호를 생성하는 것입니다. 전류 추적 제어 회로의 기능은 주 회로에서 생성된 보상 전류를 기반으로 주 회로의 각 스위칭 장치의 트리거 펄스를 계산하는 것입니다. 이 펄스는 구동 회로를 통과한 후 주 회로에 작용합니다. 이와 같이 전원 전류에는 기본파의 유효 성분만 포함되어 고조파 제거 및 무효 전력 보상을 수행하는 목적을 달성합니다. 동일한 원리에 기초하여 전력 능동 필터는 비대칭 3상 회로의 역상분 전류 성분도 보상할 수 있습니다.

유효전력 필터의 주회로는 일반적으로 PWM 인버터로 구성된다. 인버터 DC 측의 다양한 에너지 저장 구성 요소에 따라 전압형 능동 필터(에너지 저장 구성 요소는 커패시터)와 전류형 능동 필터(에너지 저장 구성 요소는 인덕터)로 나눌 수 있습니다. 작동 시 전압형 능동 필터는 DC 측 전압을 변경하지 않고 유지하기 위해 DC 측 커패시터 전압을 제어해야 하므로 인버터의 AC 측 출력은 PWM 전압파입니다. 전류형 능동 필터가 작동할 때 DC 측 전류를 변경하지 않고 유지하려면 DC 측 인덕터 전류를 제어해야 하므로 인버터의 AC 측 출력은 PWM 전류파입니다. 전압형 능동 필터의 장점은 손실이 적고 효율이 높다는 것입니다. 이 전류는 인덕터의 내부 저항에서 더 큰 손실을 유발합니다.

그림. 전압형 능동필터

그림. 전류형 능동필터

제어원리