Er mwyn lleihau'r llygredd cerrynt pwls a achosir gan y ffwrnais amledd canolradd, mae Tsieina wedi mabwysiadu technoleg unionydd aml-bwls, ac wedi datblygu nifer o offer ffwrnais amledd canolradd megis ffwrneisi amledd canolradd 6-pwls, 12-pwls, a 24-pwls, ond oherwydd bod cost yr olaf yn gymharol uchel Uchel, mae llawer o gwmnïau gwneud haearn yn dal i doddi deunyddiau metel mewn ffwrneisi amledd canolradd 6-pwls, ac ni ellir anwybyddu problem llygredd amgylcheddol cyfredol pwls.Ar hyn o bryd, mae dau fath o gynlluniau rheoli yn bennaf ar gyfer harmonigau ffwrnais amlder: un yw'r cynllun rheoli rhyddhad, sef un o'r dulliau i gael gwared ar y problemau harmonig presennol, ac mae'n fesur ataliol i atal harmonigau canolraddol. ffwrneisi sefydlu amlder.Er y gall yr ail ddull ddelio â phroblem gynyddol ddifrifol llygredd amgylcheddol harmonig mewn sawl ffordd, ar gyfer y ffwrneisi sefydlu amledd canolradd a ddefnyddir ar hyn o bryd, dim ond y dull cyntaf y gellir ei ddefnyddio i wneud iawn am y harmonics canlyniadol.Mae'r papur hwn yn trafod egwyddor ffwrnais IF a'i fesurau rheoli harmonig, ac yn cynnig hidlydd pŵer gweithredol (APF) i ddigolledu a rheoli'r harmonics mewn gwahanol gamau o ffwrnais 6-pwls IF.
Egwyddor drydanol o ffwrnais amledd canolradd.
Mae'r ffwrnais amledd canolradd yn ddyfais gwresogi metel cyflym a sefydlog, ac mae ei offer craidd yn gyflenwad pŵer amlder canolraddol.Mae cyflenwad pŵer y ffwrnais amledd canolraddol fel arfer yn mabwysiadu'r dull trosi AC-DC-AC, ac mae'r cerrynt eiledol amledd pŵer mewnbwn yn allbwn fel cerrynt eiledol amledd canolradd, ac nid yw amlder y grid pŵer yn cyfyngu ar y newid amlder.Dangosir y diagram bloc cylched yn Ffigur 1:
Yn Ffigur 1, prif swyddogaeth rhan o gylched y gwrthdröydd yw trosi cerrynt AC masnachol tri cham y darparwr trosglwyddo a dosbarthu pŵer yn gerrynt AC, gan gynnwys cylched cyflenwad pŵer y darparwr trosglwyddo a dosbarthu pŵer, unionydd pontydd. cylched, cylched hidlo a chylched rheoli unionydd.Prif swyddogaeth rhan y gwrthdröydd yw trosi'r cerrynt AC yn gerrynt AC amledd uchel un cam (50 ~ 10000Hz), gan gynnwys cylched pŵer gwrthdröydd, cylched pŵer cychwyn, a chylched pŵer llwyth.Yn olaf, mae'r cerrynt eiledol amledd canolig un cam yn y coil ymsefydlu yn y ffwrnais yn cynhyrchu maes magnetig eiledol amledd canolig, sy'n achosi i'r wefr yn y ffwrnais gynhyrchu grym electromotive anwytho, yn cynhyrchu cerrynt eddy mawr yn y tâl, a yn cynhesu'r tâl i doddi.
Dadansoddiad Harmonig
Mae'r harmonigau sy'n cael eu chwistrellu i'r grid pŵer gan y cyflenwad pŵer amledd canolradd yn digwydd yn bennaf yn y ddyfais unioni.Yma rydym yn cymryd y gylched unionydd pont rheolaeth lawn tri cham chwe-churiad fel enghraifft i ddadansoddi cynnwys y harmonics.Esgeuluso'r broses drosglwyddo cyfnod cyfan a curiad cyfredol cylched gwrthdröydd thyristor y gadwyn rhyddhau cynnyrch tri cham, gan dybio bod adweithedd ochr AC yn sero ac mae'r anwythiad AC yn anfeidrol, gan ddefnyddio'r dull dadansoddi Fourier, yr hanner negyddol a chadarnhaol -gall cerrynt tonnau fod Mae canol y cylch yn cael ei ddefnyddio fel y pwynt amser sero, ac mae'r fformiwla'n deillio i gyfrifo foltedd cyfnod-a yr ochr AC.
Yn y fformiwla: Id yw gwerth cyfartalog cerrynt ochr DC y gylched unionydd.
Gellir gweld o'r fformiwla uchod, ar gyfer ffwrnais amledd canolradd 6-pwls, y gall gynhyrchu nifer fawr o harmonigau 5ed, 7fed, 1af, 13eg, 17eg, 19eg ac eraill, y gellir eu crynhoi fel 6k ± 1 (k yn gyfanrif positif) harmonics, mae gwerth effeithiol pob harmonig mewn cyfrannedd gwrthdro â'r drefn harmonig, a'r gymhareb i'r gwerth effeithiol sylfaenol yw cilyddol y drefn harmonig.
Strwythur cylched ffwrnais amledd canolradd.
Yn ôl y gwahanol gydrannau storio ynni DC, gellir rhannu ffwrneisi amlder canolraddol yn gyffredinol yn ffwrneisi amlder canolradd math cyfredol a ffwrneisi amlder canolradd math foltedd.Mae elfen storio ynni'r ffwrnais amledd canolradd math presennol yn inductor mawr, tra bod elfen storio ynni'r ffwrnais amlder canolradd math foltedd yn gynhwysydd mawr.Mae gwahaniaethau eraill rhwng y ddau, megis: mae'r ffwrnais amledd canolradd math presennol yn cael ei reoli gan thyristor, mae'r gylched cyseiniant llwyth yn gyseiniant cyfochrog, tra bod y ffwrnais amlder canolradd math foltedd yn cael ei reoli gan IGBT, ac mae'r cylched cyseiniant llwyth yn cyseiniant cyfres.Dangosir ei strwythur sylfaenol yn Ffigur 2 a Ffigur 3.
cenhedlaeth harmonig
Mae'r harmonigau gorchymyn uchel fel y'u gelwir yn cyfeirio at y cydrannau uwchlaw'r lluosrif cyfanrif o'r amlder sylfaenol a geir trwy ddadelfennu'r gyfres gyfnodol an-sinwsoidal AC Fourier, a elwir yn gyffredinol yn harmonics uchel.Amledd (50Hz) Cydran yr un amledd.Mae ymyrraeth harmonig yn “niwsans cyhoeddus” mawr sy'n effeithio ar ansawdd pŵer y system bŵer bresennol.
Mae harmonig yn lleihau trosglwyddiad a defnydd peirianneg pŵer, yn gwneud offer trydanol yn gorboethi, yn achosi dirgryniad a sŵn, yn gwneud i'r haen inswleiddio ddirywio, lleihau bywyd y gwasanaeth, ac achosi diffygion cyffredin a llosgi.Cynyddu'r cynnwys harmonig, llosgi offer iawndal cynhwysydd ac offer arall.Mewn achos lle na ellir defnyddio iawndal annilys, bydd dirwyon annilys yn cael eu hysgwyddo a bydd biliau trydan yn cynyddu.Bydd ceryntau pwls lefel uchel yn achosi camweithrediad dyfeisiau amddiffyn ras gyfnewid a robotiaid deallus, a bydd union fesur y defnydd o bŵer yn ddryslyd.Y tu allan i'r system cyflenwad pŵer, mae harmonics yn cael effaith fawr ar offer cyfathrebu a chynhyrchion electronig.Bydd y gorfoltedd dros dro a'r gorfoltedd dros dro sy'n cynhyrchu harmonigau yn dinistrio haen inswleiddio peiriannau ac offer, gan achosi diffygion cylched byr tri cham, a bydd cerrynt harmonig a foltedd y trawsnewidyddion difrodi yn cynhyrchu cyseiniant cyfres a chyseiniant cyfochrog yn y rhwydwaith pŵer cyhoeddus yn rhannol. , gan achosi damweiniau diogelwch mawr.
Mae'r ffwrnais drydan amledd canolradd yn fath o gyflenwad pŵer amledd canolraddol, sy'n cael ei drawsnewid i amledd canolradd trwy drachywiredd a gwrthdröydd, ac yn cynhyrchu nifer fawr o harmonigau lefel uchel niweidiol yn y grid pŵer.Felly, mae gwella ansawdd pŵer ffwrneisi amledd canolradd wedi dod yn brif flaenoriaeth ymchwil wyddonol.
cynllun llywodraethu
Mae nifer fawr o gysylltiadau data ffwrneisi amledd canolraddol wedi gwaethygu llygredd cerrynt pwls y grid pŵer.Mae'r ymchwil ar reolaeth harmonig ffwrneisi amlder canolraddol wedi dod yn dasg frys, ac mae ysgolheigion wedi'i werthfawrogi'n eang.Er mwyn gwneud i effaith y harmonics a gynhyrchir gan y ffwrnais amledd ar y grid cyhoeddus fodloni gofynion y system cyflenwad pŵer a dosbarthu ar gyfer tir masnachol offer, mae angen cymryd camau i ddileu llygredd harmonig yn weithredol.Mae'r rhagofalon ymarferol fel a ganlyn.
Yn gyntaf, mae'r newidydd yn defnyddio patrwm cysylltiad Y / Y /.Yn y ffwrnais ymsefydlu amledd canolig gofod mawr, mae'r newidydd switsio atal ffrwydrad yn mabwysiadu'r dull gwifrau Y / Y / △.Trwy newid dull gwifrau'r balast i gyfathrebu â'r newidydd ochr AC, gall wrthbwyso'r cerrynt pwls lefel uchel nodweddiadol nad yw'n uchel.Ond mae'r gost yn uchel.
Yr ail yw defnyddio hidlydd goddefol LC.Y prif strwythur yw defnyddio cynwysorau ac adweithyddion mewn cyfres i ffurfio cylchoedd cyfres LC, sy'n gyfochrog yn y system.Mae'r dull hwn yn draddodiadol a gall wneud iawn am harmonigau a llwythi adweithiol.Mae ganddo strwythur syml ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth.Fodd bynnag, mae rhwystriant nodweddiadol y rhwydwaith a'r amgylchedd gweithredu yn effeithio ar y perfformiad iawndal, ac mae'n hawdd achosi cyseiniant cyfochrog â'r system.Gall wneud iawn am cerrynt pwls amledd sefydlog yn unig, ac nid yw'r effaith iawndal yn ddelfrydol.
Yn drydydd, trwy ddefnyddio hidlydd gweithredol APF, mae ataliad harmonig lefel uchel yn ddull cymharol newydd.Mae APF yn ddyfais iawndal cerrynt pwls deinamig, gyda dyluniad rhaniad uchel ac ymatebolrwydd cyflym, gall olrhain a digolledu ceryntau pwls gyda newidiadau amlder a dwyster, mae ganddo berfformiad deinamig da, ac ni fydd y rhwystriant nodweddiadol yn effeithio ar y perfformiad iawndal.Mae effaith iawndal cyfredol yn dda, felly mae'n cael ei werthfawrogi'n eang.
Datblygir hidlydd pŵer gweithredol yn seiliedig ar hidlo goddefol, ac mae ei effaith hidlo yn ardderchog.O fewn ystod ei lwyth pŵer adweithiol graddedig, yr effaith hidlo yw 100%.
Mae hidlydd pŵer gweithredol, hynny yw, hidlydd pŵer gweithredol, hidlydd pŵer gweithredol APF yn wahanol i'r dull iawndal sefydlog o hidlydd LC traddodiadol, ac yn sylweddoli iawndal olrhain deinamig, a all wneud iawn yn gywir harmonics a phŵer adweithiol o faint ac amlder.Mae'r hidlydd gweithredol APF yn perthyn i'r offer iawndal cerrynt pwls lefel uchel o fath cyfres.Mae'n monitro'r cerrynt llwyth mewn amser real yn ôl y trawsnewidydd allanol, yn cyfrifo'r gydran cerrynt pwls lefel uchel yn y cerrynt llwyth yn ôl y DSP mewnol, ac yn allbynnu'r signal data rheoli i gyflenwad pŵer y gwrthdröydd., Defnyddir y cyflenwad pŵer gwrthdröydd i gynhyrchu cerrynt harmonig uchel o'r un maint â'r cerrynt harmonig llwyth uchel, a chyflwynir y cerrynt harmonig lefel uchel i'r gwrthwyneb i'r grid pŵer i gynnal y swyddogaeth hidlo weithredol.
Egwyddor weithredol APF
Mae hidlydd gweithredol Hongyan yn canfod y cerrynt llwyth mewn amser real trwy'r trawsnewidydd cerrynt allanol CT, ac yn echdynnu cydran harmonig y cerrynt llwyth trwy gyfrifiad DSP mewnol, a'i drawsnewid yn signal rheoli yn y prosesydd signal digidol.Ar yr un pryd, mae'r prosesydd signal digidol yn cynhyrchu cyfres o signalau modiwleiddio lled pwls PWM ac yn eu hanfon at y modiwl pŵer IGBT mewnol, gan reoli cyfnod allbwn y gwrthdröydd i fod gyferbyn â chyfeiriad y llwyth harmonig, a'r cerrynt. gyda'r un osgled, mae'r ddau gerrynt harmonig yn union gyferbyn â'i gilydd.Gwrthbwyso, er mwyn cyflawni swyddogaeth hidlo harmonics.
Nodweddion technegol APF
1. Cydbwysedd tri cham
2. Iawndal pŵer adweithiol, gan ddarparu ffactor pŵer
3. Gyda swyddogaeth cyfyngu cerrynt awtomatig, ni fydd unrhyw orlwytho yn digwydd
4. Iawndal harmonig, yn gallu hidlo 2 ~ 50fed cerrynt harmonig ar yr un pryd
5. dylunio a dethol syml, dim ond angen i fesur maint y cerrynt harmonig
6. cerrynt pigiad deinamig un cam, heb ei effeithio gan anghydbwysedd y system
7. Ymateb i newidiadau llwyth o fewn 40US, cyfanswm yr amser ymateb yw 10ms (1/2 cylch)
Effaith hidlo
Mae'r gyfradd rheoli harmonig mor uchel â 97%, ac mae'r ystod rheolaeth harmonig mor eang â 2 ~ 50 gwaith.
Dull hidlo mwy diogel a mwy sefydlog;
Y dull rheoli aflonyddgar blaenllaw yn y diwydiant, mae'r amlder newid mor uchel â 20KHz, sy'n lleihau'r golled hidlo ac yn gwella cyflymder hidlo a chywirdeb allbwn yn fawr.Ac mae'n cyflwyno rhwystriant anfeidrol i'r system grid, nad yw'n effeithio ar rwystriant y system grid;ac mae'r tonffurf allbwn yn gywir ac yn ddi-ffael, ac ni fydd yn effeithio ar offer arall.
Addasrwydd amgylcheddol cryfach
Yn gydnaws â generaduron diesel, gan wella gallu siyntio pŵer wrth gefn;
Goddefgarwch uwch i amrywiadau ac ystumiadau foltedd mewnbwn;
Dyfais amddiffyn mellt safonol dosbarth C, gwella'r gallu i wrthsefyll tywydd gwael;
Mae'r ystod berthnasol o dymheredd amgylchynol yn gryfach, hyd at -20 ° C ~ 70 ° C.
Ceisiadau
Prif offer cwmni ffowndri yw ffwrnais drydan amledd canolraddol.Mae'r ffwrnais drydan amledd canolradd yn ffynhonnell harmonig nodweddiadol, sy'n cynhyrchu nifer fawr o harmonigau, gan achosi i'r cynhwysydd iawndal fethu â gweithredu'n normal.Neu felly, mae tymheredd y trawsnewidydd yn cyrraedd 75 gradd yn yr haf, gan achosi gwastraff ynni trydan a byrhau ei oes.
Mae gweithdy ffowndri'r ffwrnais amlder canolraddol yn cael ei bweru gan foltedd 0.4KV, a'i brif lwyth yw'r ffwrnais amlder canolradd cywiro 6-pwls.Mae'r offer unionydd yn cynhyrchu nifer fawr o harmonigau wrth drosi AC i DC yn ystod y gwaith, sy'n ffynhonnell harmonig nodweddiadol;mae cerrynt harmonig yn cael ei chwistrellu i'r grid pŵer, mae foltedd Harmonig yn cael ei gynhyrchu ar y rhwystriant grid, gan achosi afluniad foltedd grid a chyfredol, gan effeithio ar ansawdd cyflenwad pŵer a diogelwch gweithrediad, cynyddu colled llinell a gwrthbwyso foltedd, a chael effaith negyddol ar y grid a'r offer trydanol y ffatri ei hun.
1. Dadansoddiad harmonig nodweddiadol
1) Mae dyfais unioni'r ffwrnais amledd canolradd yn gywiriad 6-pwls y gellir ei reoli;
2) Mae'r harmoneg a gynhyrchir gan yr unionydd yn harmonig od 6K+1.Defnyddir cyfres Fourier i ddadelfennu a thrawsnewid y cerrynt.Gellir gweld bod y tonffurf gyfredol yn cynnwys harmonig uwch 6K±1.Yn ôl data prawf y ffwrnais amledd canolradd, y harmonig Dangosir cynnwys cerrynt tonnau yn y tabl isod:
Yn ystod proses waith y ffwrnais amledd canolraddol, cynhyrchir nifer fawr o harmonigau.Yn ôl canlyniadau prawf a chyfrifo'r ffwrnais amledd canolradd, mae'r harmonigau nodweddiadol yn bennaf y 5ed, ac mae'r ceryntau harmonig 7fed, 11eg, a 13eg yn gymharol fawr, ac mae'r afluniad foltedd a chyfredol yn ddifrifol.
2. Cynllun rheoli harmonig
Yn ôl sefyllfa wirioneddol y fenter, mae Hongyan Electric wedi dylunio set gyflawn o atebion hidlo ar gyfer rheolaeth harmonig ffwrneisi amlder canolraddol.O ystyried y ffactor pŵer llwyth, anghenion amsugno harmonig a harmonigau cefndir, gosodir set o ddyfeisiadau hidlo gweithredol ar ochr foltedd isel 0.4KV y trawsnewidydd menter.Harmonics yn cael eu llywodraethu.
3. dadansoddiad effaith hidlo
1) Mae'r ddyfais hidlo weithredol yn cael ei rhoi ar waith, ac yn olrhain newidiadau offer llwyth amrywiol y ffwrnais amledd canolradd yn awtomatig, fel y gellir hidlo pob harmonig yn effeithiol.Osgoi llosgi allan a achosir gan gyseiniant cyfochrog y banc cynhwysydd a'r gylched system, a sicrhau gweithrediad arferol y cabinet iawndal pŵer adweithiol;
2) Mae cerrynt harmonig wedi'u gwella'n effeithiol ar ôl triniaeth.Rhagorwyd yn ddifrifol ar y ceryntau harmonig 5ed, 7fed, ac 11eg na ddefnyddiwyd.Er enghraifft, mae'r 5ed cerrynt harmonig yn disgyn o 312A i tua 16A;mae'r 7fed cerrynt harmonig yn disgyn o 153A i tua 11A;mae'r 11eg cerrynt harmonig yn disgyn o 101A i tua 9A;Cydymffurfio â safon genedlaethol GB/T14549-93 “Harmoneg Ansawdd Pŵer y Grid Cyhoeddus”;
3) Ar ôl rheolaeth harmonig, mae tymheredd y trawsnewidydd yn cael ei ostwng o 75 gradd i 50 gradd, sy'n arbed llawer o ynni trydan, yn lleihau colled ychwanegol y trawsnewidydd, yn lleihau sŵn, yn gwella gallu llwyth y trawsnewidydd, ac yn ymestyn y bywyd gwasanaeth y trawsnewidydd;
4) Ar ôl triniaeth, mae ansawdd cyflenwad pŵer y ffwrnais amledd canolradd yn cael ei wella'n effeithiol, ac mae cyfradd defnyddio'r cyflenwad pŵer amledd canolradd yn cael ei wella, sy'n ffafriol i weithrediad diogel ac economaidd hirdymor y system a gwella'r system. manteision economaidd;
5) Lleihau gwerth effeithiol y cerrynt sy'n llifo trwy'r llinell ddosbarthu, gwella'r ffactor pŵer, a dileu'r harmonics sy'n llifo trwy'r llinell ddosbarthu, a thrwy hynny leihau'r golled llinell yn fawr, lleihau cynnydd tymheredd y cebl dosbarthu, a gwella'r llwyth cynhwysedd y llinell;
6) Lleihau camweithredu neu wrthod offer rheoli a dyfeisiau amddiffyn ras gyfnewid, a gwella diogelwch a dibynadwyedd y cyflenwad pŵer;
7) Digolledu'r anghydbwysedd presennol tri cham, lleihau colled copr y trawsnewidydd a'r llinell a'r cerrynt niwtral, a gwella ansawdd y cyflenwad pŵer;
8) Ar ôl i'r APF gael ei gysylltu, gall hefyd gynyddu gallu llwyth y trawsnewidydd a'r ceblau dosbarthu, sy'n cyfateb i ehangu'r system ac yn lleihau'r buddsoddiad yn ehangu'r system.
Amser post: Ebrill-13-2023