High-power UPS harmonic control scheme

Sa anong mga larangan malawakang ginagamit ang mga suplay ng kuryente ng UPS?
UPS power supply system equipment ay ang unang uri ng impormasyon na kagamitan, pangunahing ginagamit sa proteksyon ng seguridad ng mga sistema ng impormasyon sa computer, mga sistema ng komunikasyon, mga sentro ng network ng mobile data, atbp. Sa industriya ng malaking data, industriya ng malaking data, transportasyon sa kalsada, industriya ng industriya ng pananalapi chain, aerospace industry chain, atbp. Bilang isang mahalagang peripheral na kagamitan ng computer information system, communication system at data network center, ang uninterruptible power supply ay gumaganap ng napakahalagang papel sa pagprotekta sa data ng computer, tinitiyak ang katatagan ng power grid boltahe at frequency, pagpapabuti ng kalidad ng power grid, at pagpigil sa agarang power failure at hindi inaasahang power failure na magdulot ng pinsala sa mga user.papel.
Ang pangalawang uri ng pang-industriya na kapangyarihan UPS power supply system equipment ay pangunahing ginagamit sa larangan ng electric power, steel, non-ferrous metals, coal, petrochemical, construction, medicine, automobile, food, military at iba pang larangan sa industrial power equipment industry. , tinitiyak na lahat ng power automation industrial system equipment, remote Ang pagiging maaasahan ng industrial automation power supply para sa AC at DC uninterruptible power supply equipment gaya ng executive system equipment, high-voltage circuit breaker connection, relay protection, automatic device, at signal device.Ang mga pang-industriya na grade na uninterruptible power supply ay mga high-end na produkto sa mga uninterruptible power supply.Kabilang dito ang teknolohiya ng power electronics para sa high-power (maaaring megawatt-level) na conversion ng enerhiya, digital control system, AC series redundancy technology, active pulse current suppression technology, high-power product production technology, atbp. Malinaw, ang mga ordinaryong power supply company ay hindi makapasok industriyang ito.Tanging ang mga kumpanya na may mataas na kapangyarihan na teknolohiya ng electronics at isang serye ng mga kakayahan sa pagbuo ng produkto, pagmamanupaktura at serbisyo, at naipon ng kaukulang pang-industriya na produksyon at karanasan sa aplikasyon, ang maaaring gumawa ng isang mahusay na trabaho sa disenyo ng mga pang-industriya na walang harang na mga sistema ng supply ng kuryente , Paggawa at pagbebenta ng merkado serbisyo.

img

 

Sa kasalukuyan, mayroong apat na mga scheme para sa malakihang UPS input harmonic current suppression
plano 1.
6-pulse UPS+active high-order harmonic filter, input current high-order harmonics <5% (rated load), input power factor 0.95.Ang pag-aayos na ito ay ginagawang napakahusay ng tagapagpahiwatig ng input, ngunit ang teknolohiya nito ay wala pa sa gulang, at may mga problema tulad ng kompensasyon ng error, labis na bayad, atbp., na nagiging sanhi ng tulad ng maling tripping o pagkasira ng pangunahing switch ng input.Ang mga depekto ng THM active harmonic filter technology ay Karaniwan
a) May problema sa "false compensation": dahil ang bilis ng pagtugon sa compensation ay lumampas sa 40ms, may potensyal na panganib sa kaligtasan ng "false compensation".Halimbawa, kapag nagsasagawa ng cutting/commissioning operations sa input power supply, o gumaganap ng heavy-duty cutting/commissioning operations sa upstream at downstream na gilid ng UPS input, madaling magdulot ng “deviation compensation”.Ang ilaw ay bumukas, na nagdulot ng "biglang pagbabago" sa ups power input harmonic current.Kapag ito ay mas seryoso, ito ay magdudulot ng "false tripping" ng UPS input switch.
b) Mababang pagiging maaasahan: Para sa uninterruptible power supply na may 6 pulses + active filter, mataas ang failure rate, dahil ang power drive tube ng rectifier at converter nito ay isang IGBT tube.Sa kabaligtaran, para sa 12-pulse + passive filter na UPS, ang lubos na maaasahang mga inductors at capacitor ay ginagamit sa mga filter nito.
c) Bawasan ang kahusayan ng system at dagdagan ang mga gastos sa pagpapatakbo: ang kahusayan ng system ng mga aktibong filter ay humigit-kumulang 93%.Sa 400KVA UPS parallel connection, sa ilalim ng kondisyon ng full charging at 33% input high-order harmonic current compensation, kung ang bayad sa kuryente ay binabayaran sa 0.8 yuan bawat KW*hr=, ang mga gastos sa pagpapatakbo na binayaran sa loob ng isang taon ay ang mga sumusunod
400KVA*0.07/3=9.3KVA;ang taunang pagkonsumo ng kuryente ay 65407KW.Hr, at ang tumaas na bayad sa kuryente ay 65407X0.8 yuan=52,000 yuan.
d) Ang pagdaragdag ng aktibong filter ay napakamahal: ang nominal na input current ng aktibong filter na 200 kVA UPS ay 303 amps;
Harmonic kasalukuyang pagtatantya: 0.33*303A=100A,
Kung ang input harmonic current content ay mas mababa sa 5%, ang compensation current ay dapat kalkulahin bilang hindi bababa sa: 100A;
Aktwal na Configuration: Isang set ng 100 amp na aktibong filter.Ayon sa kasalukuyang pagtatantya ng 1500-2000 yuan para sa ampere, ang kabuuang halaga ay tataas ng 150,000-200,000 yuan, at ang halaga ng 6-pulse 200KVA UPS ay tataas ng humigit-kumulang 60%-80%.
Sitwasyon 2
Mag-adopt ng 6-pulse uninterruptible power supply + 5th harmonic filter.Kung ang uninterruptible power supply rectifier ay isang three-phase fully-controlled bridge-type 6-pulse rectifier, ang harmonics na nabuo ng rectifier ay nagkakahalaga ng halos 25-33% ng lahat ng harmonics, at pagkatapos magdagdag ng 5th harmonic filter, ang harmonics ay nabawasan sa ibaba 10%.Ang input power factor ay 0.9, na maaaring bahagyang bawasan ang pinsala ng harmonic current sa power grid.Sa pagsasaayos na ito, ang mga kasalukuyang harmonic ng input ay medyo malaki pa rin, at ang ratio ng kapasidad ng generator ay kinakailangan na mas malaki kaysa sa 1: 2, at mayroong isang nakatagong panganib ng abnormal na pagtaas sa output ng generator.
Opsyon 3
Ang pekeng 12-pulse scheme gamit ang isang phase-shifting transformer + 6-pulse rectifier ay binubuo ng dalawang 6-pulse rectifier up:
a) Isang karaniwang 6-pulse rectifier
b) Isang phase-shifted 30-degree transformer + 6-pulse rectifier
Na-configure ang pekeng 12-pulse rectifier UPS.Sa ibabaw, lumilitaw na 10%.Ang pagsasaayos na ito ay may isang seryosong punto ng pagkabigo.Kapag nabigo ang uninterruptible power supply, ang input harmonic current ng system ay tumataas nang husto, na seryosong mapanganib ang kaligtasan ng power supply system.
Pangunahing kawalan:
1).Pagputol ng mga sulok at materyales ng orihinal na aparato, isang buong hanay ng kagamitan ang nawawala.
2).Kung ang rectifier ng isang UPS ay nabigo, ito ay mababago sa isang 6-pulse UPS, at ang harmonic na nilalaman ay tataas nang husto.
3).At ang kontrol ng linya ng DC bus ay isang open-loop control system.Ang kasalukuyang pagbabahagi ng input ay hindi maaaring maging napakahusay.Ang maharmonya na kasalukuyang sa magaan na pagkarga ay magiging napakalaki pa rin.
4).Ang pagpapalawak ng system ay magiging lubhang mahirap
5).Ang naka-install na phase-shifting transformer ay hindi ang orihinal na produkto, at ang pagtutugma sa orihinal na sistema ay hindi magiging napakahusay.
6).Ang lugar sa sahig ay magiging medyo malaki
7).Ang pagganap ay 12-15%, na hindi kasing ganda ng 12-pulse UPS.
Opsyon 4
Mag-adopt ng 12-pulse uninterruptible power supply + 11-order harmonic filter.Kung ang uninterruptible power supply rectifier ay isang three-phase fully-controlled bridge-type 12-pulse rectifier, pagkatapos magdagdag ng 11th-order harmonic filter, maaari itong bawasan sa ibaba 4.5%, na maaaring ganap na maalis ang pinsala ng harmonic kasalukuyang nilalaman sa power grid, at ang ratio ng presyo ay Ang source filter ay mas mababa.
Ang 12-pulse UPS+11th harmonic filter ay pinagtibay, ang input current harmonic ay 4.5% (rated load), at ang input power factor ay 0.95.Ang ganitong uri ng pagsasaayos ay isang kumpleto at maaasahang solusyon para sa industriya ng suplay ng kuryente ng UPS, at nangangailangan ng dami ng generator na 1: 1.4.
Batay sa pagsusuri sa itaas, ang isang harmonic elimination scheme ng 12-pulse rectifier + 11th-order harmonic filter na may mahusay na pagganap, mataas na pagiging maaasahan, matatag at maaasahang pagganap, at mahusay na pagganap ng gastos ay inirerekomenda sa pagsasanay.


Oras ng post: Abr-13-2023