Filtros harmônicos ativos (AHF) são recursos valiosos nos sistemas elétricos contemporâneos, que resolvem os problemas de melhoria da qualidade e eficiência da energia. Agora é ocupação do autor aplicar um equipamento eletrônico abrangente e acionamentos de frequência variável (VFDs) que aumentam a distorção harmônica do sistema de energia para ser um problema. Este artigo investiga as funções dos filtros harmônicos ativos, como eles funcionam, suas vantagens e as direções atuais de seu desenvolvimento na esfera energética.
As magnitudes de harmônicos que são as tensões ou correntes de distorção cujas frequências são múltiplos inteiros do fundamental de um sistema de energia são sempre encontradas em qualquer forma de sistemas de energia elétrica. Elas são prejudiciais, pois os harmônicos causam superaquecimento dos dispositivos, aumento de perdas e podem até mesmo fazer com que alguns equipamentos eletrônicos sensíveis falhem em seu desempenho. Filtros harmônicos ativos estão incluídos neste grupo de dispositivos que são usados para identificar e compensar seletivamente os harmônicos em tempo real, tornando assim o equipamento conectado não harmônico e a energia fornecida limpa e eficiente. Devido às variações de carga, os AHFs reagem instantaneamente às frequências variáveis e fornecem autocancelamento harmônico em bandas de frequência muito amplas, ao contrário dos filtros passivos que filtram apenas um número predefinido de ordens harmônicas.
O uso de filtros harmônicos ativos não é apenas uma necessidade em termos de requisitos técnicos; ele também traz vantagens de custo consideráveis. Ao aumentar o fator de potência e as perdas operacionais, as economias de custo do sistema de energia podem ser percebidas pelas empresas. Além disso, com as regulamentações existentes se tornando mais rigorosas em relação à qualidade da energia, há indústrias específicas que incorporam filtros harmônicos ativos que também podem cancelar riscos de queda e impulsionar sua governança para métricas internacionais. Esses sistemas têm um rápido retorno, razão pela qual a eficiência energética se tornou uma proposta atraente no reino competitivo de hoje.
Além dos benefícios financeiros, os filtros harmônicos ativos também estão estendendo a vida útil do equipamento. Sistemas como esses, na prática, reduzem a propagação de harmônicos para que a vida útil de motores, transformadores e outras partes vitais possa ser aumentada. Isso leva a menores custos de manutenção e também torna o sistema de energia mais confiável. À medida que as indústrias evoluem e mais dispositivos eletrônicos estão em uso, o escopo do AHF na proteção do equipamento se expandirá.
Ao pensar sobre o futuro da filtragem harmônica ativa, muito pode ser dito sobre o progresso antecipado na tecnologia. Os potenciais das redes inteligentes, bem como sua integração com fontes de energia renováveis, certamente criarão uma necessidade para esse tipo de solução. A disseminação adicional da Internet das Coisas e o uso do aprendizado de máquina também devem ser vistos como fatores que podem melhorar os resultados dos filtros harmônicos ativos, permitindo alcançar soluções ainda mais precisas e econômicas. Será importante que as indústrias adotem essas soluções ao lidar com os desafios impostos pelos sistemas de energia modernos em constante evolução.
Para resumir, os harmônicos presentes em um sistema de energia afetam a eficiência e a segurança de todo o sistema de energia, bem como seu equipamento, que é a principal área de foco para filtros harmônicos ativos. A crescente pressão sobre as empresas para usar a energia de forma eficiente e atender às regulamentações estabelecidas deixa bem claro o quão importante a adoção de AHFs se tornará. As tecnologias relevantes evoluirão ainda mais, garantindo que as indústrias resistam a quaisquer desafios que o futuro possa lançar em seu caminho.