آشنایی با نقش فیلترهای هارمونیک فعال در سیستم های قدرت مدرن

فیلترهای هارمونیک فعال (AHF) منابع ارزشمندی در سیستم های الکتریکی معاصر هستند که مشکلات بهبود کیفیت و کارایی نیرو را حل می کنند. اکنون این شغل نویسنده است که از تجهیزات الکترونیکی جامع و درایوهای فرکانس متغیر (VFD) استفاده کند که افزایش اعوجاج هارمونیک سیستم قدرت یک مشکل است. این مقاله به بررسی عملکرد فیلترهای هارمونیک فعال، نحوه عملکرد آنها، مزایای آنها و جهت‌های فعلی توسعه آنها در حوزه انرژی می‌پردازد.

بزرگی هارمونیک ها که ولتاژها یا جریان های اعوجاجی هستند که فرکانس آنها مضرب صحیح پایه یک سیستم قدرت است، همیشه در هر شکلی از سیستم های قدرت الکتریکی یافت می شود. آنها مضر هستند زیرا هارمونیک ها باعث گرم شدن بیش از حد دستگاه ها، افزایش تلفات و حتی ممکن است باعث شود برخی تجهیزات الکترونیکی حساس کار نکنند. فیلترهای هارمونیک فعال در این گروه از دستگاه‌ها قرار می‌گیرند که برای شناسایی انتخابی و جبران هارمونیک‌ها در زمان واقعی مورد استفاده قرار می‌گیرند، در نتیجه تجهیزات متصل را غیر هارمونیک می‌کنند و برق تامین‌شده را تمیز و کارآمد می‌کنند. با توجه به تغییرات بار، AHFها فوراً به فرکانس‌های در حال تغییر واکنش نشان می‌دهند و بر خلاف فیلترهای غیرفعال که فقط تعداد از پیش تعیین‌شده‌ای از نظم‌های هارمونیک را فیلتر می‌کنند، خود خنثی‌سازی هارمونیک را در باندهای فرکانسی بسیار وسیع ارائه می‌کنند.

استفاده از فیلترهای هارمونیک فعال نه تنها از نظر الزامات فنی یک ضرورت است. همچنین مزایای هزینه قابل توجهی را به همراه دارد. با افزایش ضریب توان و تلفات عملیاتی، صرفه جویی در هزینه سیستم قدرت توسط مشاغل قابل تحقق است. همچنین با سخت‌تر شدن قوانین موجود در مورد کیفیت برق، صنایع خاصی وجود دارند که از فیلترهای هارمونیک فعال استفاده می‌کنند و ممکن است بتوانند ریسک‌های منفی را لغو کنند و حاکمیت خود را در معیارهای بین‌المللی تقویت کنند. این سیستم ها بازپرداخت سریعی دارند، به همین دلیل است که بهره وری انرژی به یک پیشنهاد جذاب در عرصه رقابتی امروزی تبدیل شده است.

علاوه بر مزایای مالی، فیلترهای هارمونیک فعال نیز طول عمر تجهیزات را افزایش می دهند. چنین سیستم هایی در عمل انتشار هارمونیک ها را کاهش می دهند تا عمر موتورها، ترانسفورماتورها و سایر قطعات حیاتی افزایش یابد. این امر منجر به کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری می شود و همچنین سیستم قدرت را قابل اعتمادتر می کند. با پیشرفت صنایع و استفاده از دستگاه های الکترونیکی بیشتری، دامنه AHF در حفاظت از تجهیزات گسترش می یابد.

در حالی که در مورد آینده فیلتر هارمونیک فعال فکر می کنیم، می توان در مورد پیشرفت پیش بینی شده در این فناوری صحبت های زیادی کرد. پتانسیل‌های شبکه‌های هوشمند و همچنین ادغام آن‌ها با منابع انرژی تجدیدپذیر قطعاً نیاز به چنین راه‌حل‌هایی را ایجاد می‌کند. گسترش بیشتر اینترنت اشیا و استفاده از یادگیری ماشینی نیز باید به عنوان عواملی در نظر گرفته شود که می تواند نتایج فیلترهای هارمونیک فعال را بهبود بخشد و امکان دستیابی به راه حل های دقیق تر و مقرون به صرفه تر را فراهم کند. برای صنایع مهم است که این راه حل ها را در هنگام دست و پنجه نرم کردن با چالش های ناشی از سیستم های قدرت مدرن در حال تکامل اتخاذ کنند.

به طور خلاصه، هارمونیک های موجود در یک سیستم قدرت بر کارایی و امنیت کل سیستم قدرت و همچنین تجهیزات آن که منطقه اصلی تمرکز برای فیلترهای هارمونیک فعال است، تأثیر می گذارد. فشار فزاینده بر کسب‌وکارها برای استفاده بهینه از انرژی و رعایت مقررات وضع شده، کاملاً روشن می‌سازد که پذیرش AHF چقدر اهمیت خواهد داشت. فن‌آوری‌های مرتبط بیشتر تکامل می‌یابند تا اطمینان حاصل شود که صنایع در برابر هر گونه چالشی که آینده ممکن است سر راه خود قرار دهد، مقاومت می‌کنند.