系统结构

  整个系统采用中点箝位型（NPC）三电平拓扑结构，如图1所示，有利于减小电感值、降低开关器件应力和减小开关损耗。

图1 系统主电路拓扑结构

图2 APF控制系统

  工作原理

  APF通过采样负载电流并提取出各次谐波，来控制输出电流的大小，频率和相位，从而抵消负载中的谐波电流，实现了动态跟踪补偿。此外，PM-LAPF不仅可以用于补偿谐波，还可以用于补偿无功以及不平衡工况下。

  图3(a)(b)的示意图简要概括了APF的基本工作原理。

图3（a）

图3(b)

图3  APF基本工作原理

  技术优势

  1.三电平拓扑结构

  采用二极管箝位三电平主电路拓扑结构，功率器件耐压低，电流谐波小，损耗低，共模电压小。

  2.快速FPGA运算控制

  采用并行FPGA，计算速度更快，补偿性能更好，补偿谐波次数更多（同时可补偿25次）。

  3.更快速谐波提取

  针对特定次谐波，改进迭代DFT算法，加快了谐波提取速度，左图为补偿前后电网电流，负载电流以及补偿电流的波形。可以看到，加入补偿后仅需7ms左右即可达到较完美的补偿效果。

  4.完美的网侧电流补偿

  采用基于DFT电流控制技术，实现网侧电流闭环补偿，网侧电流质量更好（THD=1.5%）。左图为补偿前后相关电流波形，可以看到补偿后网侧电流为正弦波形，大大提高了波形质量。

  产品特点

  １.模块化设计，体积小，重量轻，便于安装操作与扩容。

  2.采用全并行FPGA实现APF控制，控制频率500kHz，相比DSP控制速度更快，性能更好

  3.采用增强型锁相技术，可适应电网严重畸变的场合。

  4.网侧电流质量高，小于3%。

  5.不仅具有谐波治理功能，同时还能补偿无功，抑制三相不平衡。

  6.补偿次数高，可实现各次谐波分次补偿，补偿次数2-51次；51次谐波剔除率为70%

  7.全面保护功能提升用户应用稳定性

  8.良好的人机交互体验，通过监控系统，用户可清晰了解如补偿前后系统波形图、频谱图、电流有效值大小、THDi、THDu、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等系统的电能质量改善情况。

  主要技术参数

项目	200V-400V	480V	690V	480V-690V
				(北美机型)
系统参数
额定输入线电压	200V（-20%～+20%）；	480V （-20%～+20%）	690V（-20%～+20%）	480V（-20%～+15%）；
	380V（-40%～+20%）；			600V（-30%～+15%）；
	220V（-40%～+20%） （单相APF）			690V（-30%～+15%）
电网频率	50/60HZ(范围45HZ～62HZ)	50/60HZ(范围45HZ～62.5HZ)		50/60HZ(范围45HZ～62HZ)
可并联台数	不限
整机效率	≥97%
性能指标
额定容量	5A/10A/15A/025A/35A/050A/060A/075A/100A/150A	075A/150A/225A/300A		90A
谐波补偿	可以同时滤除2～50次谐波，或根据需要有选择的设置谐波电流的补偿次数及各次谐波的补偿率。
无功补偿	容性感性（-1～1）无级补偿，PF 1.00完美无功补偿效果。
不平衡补偿	可以实现三相有功不平衡补偿、三相无功不平衡补偿以及分相补偿。
滤波范围	2～50次
滤波次数选择	2～50次任意次数可选
滤波程度	2～50次任意次数可调
滤波滤除率	>95%（第三方检测数据）
快速响应时间	<50us	<100us		<50us
全响应时间	<5ms	<20ms		<5ms
目标功率因数	从-1～1可调
开关频率	20kHZ
噪声指标	<56dB	<65dB
通讯监控能力
通讯接口	RS485，网口（选配）
通讯协议	Modbus协议、TCP/IP
模块显示界面	LCD多功能触摸彩屏；LED指示灯	7寸触摸液晶屏		7寸液晶显屏（机架）；
				4.3寸液晶屏（壁挂）
PC端软件	选配
保护功能	过压保护、欠压保护、短路保护、逆变桥反向保护、过补偿保护
故障报警	有，最多报警记录500条
监控	支持独立监控/支持集中监控
机械特性
安装方式	壁挂式/机架式	整柜式		机架式/壁挂式
尺寸（宽*深*高；mm³）	440*470*150、440*590*190、440*600*230、500*510*270	800*600*2200		500*590*250
净重	28kg、35kg、36kg、48kg	290-560kg		62kg
颜色	黑色细砂纹	浅灰色（国标7035）或客户定制		黑色
环境要求
海拔高度	≤1500m，1500～4000m之间，根据国标GB/T3859.2，每增加100m，功率降低1%
运行温度	-10℃～+40℃			’-20℃～+40℃（超过40℃设备可能自动降额运行）
相对湿度	5%～95%，无凝露
防护等级	IP20，其余IP等级可定制

  产品选型

  PM-LAPF系列产品的型号命名规则如图所示。

  PM-LAPF系列装置选型表

型号	尺寸/mm			重量/kg
	W	H	D
PM-LAPF-1-4	440	150	470	18
PM-LAPF-2-4
PM-LAPF-3-4		190	590	35
PM-LAPF-4-4
PM-LAPF-6-4		230	600	36
PM-LAPF-7-4	500	270	510	48