創(chuàng)造綠色電源的工業(yè)環(huán)境

時間：2014-01-11

在現(xiàn)有功率變換技術基礎上派生綠色電源的關鍵是要解決網(wǎng)側和負載的諧波污染問題。

對網(wǎng)側業(yè)已存在的污染可進行動態(tài)諧波補償，使諧波成份被限制在允許的范圍內。標準GB／T14549－93《電能質量公用電網(wǎng)諧波》已于1994.3.1起正式執(zhí)行，應予堅決貫徹。

在研制新電源裝置時，采取網(wǎng)側補償措施，使之一體化?？砂囱b置容量與電網(wǎng)容量之比**達到綠色標準的功率因數(shù)和吸取電網(wǎng)電流正弦度指標。該項工作可由**電源標準的*部門完成，供技術質量監(jiān)督部門參考。

80年代中期以來，對網(wǎng)側功率因數(shù)校正與動態(tài)諧波補償技術已步入由可關斷電力電子器件實現(xiàn)裝置的發(fā)展過程。已有國外大型補償裝置進入現(xiàn)場，在電網(wǎng)經濟運行中發(fā)揮作用。**國內在這一領域的研究也十分活躍。90年代初，清華大學蔡宣三教授等對有源校正、混合校正技術進行了系統(tǒng)歸納和總結。為了重新認識和解決這一領域的問題，西安交通大學劉進軍博士在導師王兆安教授的支持下，對動態(tài)功率因數(shù)重新進行了理論上的定義，并應用該理論指導新一代補償裝置的研制。近年來日本Masada教授在潛心于利用**導技術解決電力系統(tǒng)峰谷電力貯存問題的同時處理網(wǎng)側諧波污染。以美國李澤元（Fred.C.Lee）教授為代表的學者群則致力于結合電源拓撲和軟開關技術的發(fā)展，將網(wǎng)側校正技術置入一體化：目前主要在AC/DC、DC/DC變換的網(wǎng)側校正一體化措施方面有*的積累，各種其它功率變換的網(wǎng)側校正一體化問題尚有待后續(xù)研究。1996年以來，各國學者發(fā)表在IEEETrans.onPE上的這方面論文已形成熱點。電源產品已有**的網(wǎng)側補償控制芯片。

除補償校正處理19次以下諧波問題外，軟開關技術的**結合還同時抑制了高頻化導致的高頻噪聲對本機、同網(wǎng)設備和通訊系統(tǒng)的干擾。

以上成果直接推動各類現(xiàn)有電力電子電源向“綠色”化方向再上臺階，形成帶網(wǎng)補償功能的新型產品系列。

在風機、泵類節(jié)電應用領域中活躍著VVVF變頻器產品系列。從幾個kW至幾百kW量大面廣的領域，還沒能進行一體化網(wǎng)側補償產品的開發(fā)研制。事實上變頻器作為功率較大的電源，若不進行網(wǎng)側補償?shù)囊惑w化處理，對電網(wǎng)的沖擊較一般電源較嚴重，將對節(jié)電的效果產生負面效應。那么，是什么原因制約了變頻器產品網(wǎng)側補償一體化的升級換代呢？其主要障礙并非技術本身，而是**階段市場運作形成變頻器產品附加值遠**同容量類似拓撲電源產品（逆變器等）的現(xiàn)實，使制造商進行產品升級換代時，難于合理提價，有利可圖。因此，地區(qū)是否應出臺某些宏觀調政策，促進國產或合資企業(yè)變頻器產品網(wǎng)側補償一體化的升級換代，并以此提前****足夠的份額？

負載側處理

對負載的問題應具體分析。照明、電熱等用電器對供電波形無特殊要求，允許各種波形包括直流供電；馬達類感性負載需要正弦波電源供電，不適配的方波強制供電會引起強諧波噪音、電機發(fā)熱、降低電機壽命等弊端；醫(yī)用儀器中常含晶閘管電路和高脈沖電流，當與其它用電器共用一套電源時，應對電源的適配容量和供電波形有較嚴格的要求。

由于供電點負載性質、范圍的多重性，需要提供正弦波供電的占絕大多數(shù)。因此AC/DC/AC，DC/AC，AC/AC變換的結果要求正弦失真度達到用戶的需求。常規(guī)的辦法是對輸出級采用LC濾波（單級或多級的）。許多電源產品說明書上標注失真度THD（TotalHarmonicDistortion）為2％（線性負載），僅指對阻性負載，而回避對其它性質負載THD指標的描述，實際上回避了對負載適應性的描述。這反映出常規(guī)濾波獲取高正弦度供電的方法本身還比較脆弱，一旦負載從阻性變?yōu)樽韪行曰蜃枞菪浴⑸踔辆чl管負載，或者在此基礎上還要求大的負載范圍，裝置的輸出電壓波形就會明顯偏離標注的THD值。由此可以引入THD值軟硬的概念。鑒于學者們、產品開發(fā)部門的研究工作者對不同性質負載工況的THD值偏離情況還缺乏研究積累，產品制造商的標注也就**于阻性負載。

THD指標標注的含糊性使某些用戶在選擇逆變電源時遇到了不便?？磥矸从辰涣麟娫葱阅艿闹笜藨鲈O一項—THD硬度，用以描述功率變換電源在不同性質負載下，供電波形偏離正弦的程度。

與常規(guī)濾波不同，CTA（Comparing—Tracking—Amplifying）功率變換技術在較寬負載范圍和非純阻性負載情況下具有THD硬特性，于是在復合性負載有高正弦度要求的場合，CTA電源是較佳選擇之一。

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創(chuàng)造綠色電源的工業(yè)環(huán)境
在現(xiàn)有功率變換技術基礎上派生綠色電源的關鍵是要解決網(wǎng)側和負載的諧波污染問題。對網(wǎng)側業(yè)已存在的污染可進行動態(tài)諧波補償，使諧波成份被限制在允許的范圍內。標準GB／T14549－93《電能質量公用電網(wǎng)諧波》已于1994.3.1起正式執(zhí)行，應予堅決貫徹。在研制新電源裝置時，采取網(wǎng)側補償措施，使之一體化?？砂囱b置容量與電網(wǎng)容量之比**達到綠色標準的功率因數(shù)和吸取電網(wǎng)電流正弦度指標。該項工作可由**電源
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