當提到無源濾波器時,同時也會考慮到無功負荷補償?shù)膯栴}。
一.無功功率補償?shù)幕靖拍睿弘娏W(wǎng)輸出的功率可以分為兩部分:一是功率因素,即立即耗費電磁能并將其轉(zhuǎn)化為機械動能、能源、機械能或聲音用于做功的輸出功率;二是無功負荷,即不耗費電磁能而只是將其轉(zhuǎn)換為另一種形式的能量,這種能量是電器設備進行功率輸出所必需的條件,在電力網(wǎng)中與電磁能進行規(guī)律性的轉(zhuǎn)換的輸出功率就是無功負荷(例如電磁感應元器件所占有的電磁能量,電力電容器所占有的靜電場能量)。
實際實現(xiàn)無功功率補償?shù)姆椒ㄊ菍⒕邆淇晌諢o功功率的設備與需要無功功率的設備連接在同一電源電路上,使得兩者之間可以相互交換無功功率。通過這種方式,需要無功功率的設備可以從可吸收無功功率的設備中進行補償。無功功率補償?shù)膶嶋H意義是為了優(yōu)化電力系統(tǒng)中的功率因數(shù),減少無用能量的損失,提高電力利用效率。
⑴對無效負載進行賠償,可以增加電力網(wǎng)絡中功率因數(shù)的比例參量。
降低發(fā)、配電設備的設計方案容積,可以降低項目投資。例如,當功率因數(shù)cosΦ由0.8提升至0.95時,通過安裝1Kvar電力電容器可以節(jié)約機器設備容積0.52KW。相反地,對于原本的機器設備來說,提升0.52KW意味著增大了發(fā)、配電設備的容積。因此,在建設和改造工程中,應該考慮無功功率補償,以降低設計方案的容積,從而降低項目投資。
為了減少線損,可以使用以下公式來計算ΔΡ%:ΔΡ%=(1-cosθ/cosΦ)×,其中cosΦ表示賠償后的功率因素,cosθ表示賠償前的功率因素。
由于cosΦ>cosθ,因此提高功率因素后,線損率也隨之降低。這將有助于減小設計方案的體積,降低項目投資,提高電力網(wǎng)中功率因素的運輸比例,并且減少線損。這些都直接關(guān)系到供電系統(tǒng)公司的經(jīng)濟收益,因此功率因素成為評估經(jīng)濟效益的關(guān)鍵指標。鑒于此,對無功功率補償?shù)恼w規(guī)劃和實施勢在必行。
二.無源濾波器是由LC等被動元件構(gòu)成的,其設計方案旨在制造極低阻抗,并且可以分離相對頻率諧波。它的作用類似于主動式諧波旁通安全通道。
有源濾波器則由電力工程電子元器件和DSP等電磁能轉(zhuǎn)換機器設備組成。它可以檢測負荷諧波,并主動提供相匹配的賠償電流,以補償諧波。賠償后的電流基本上呈現(xiàn)純正弦波形,其作用類似于主動型電流源輸出。