諾電霸系列--FullcosPower（福諾斯）

■FullcosPower為用戶提供的核心價值 

◆節能降耗，為企業創造卓越的經濟價值
? 降低企業在生產運行和運營中的能源消耗和成本
? 提高電網質量和設備運行效率，高效生產創造卓越經濟價值

◆保障設備安全穩定運行，節省運維成本
? 保障可靠有效的設備運行，實現可持續的能源節省
? 通過合理的設計及管理，降低生產中斷風險
? 依靠主動性預防性的維護及服務，保證能源高效平穩的使用

◆綠色電網，體現企業社會責任
? 確保企業電網質量符合國家標準，避免因為不符合國家電網要求而受處罰
? 綠色高效的電網環境，體現企業社會責任和價值

■NOBLE全球領先的節能技術
福諾斯FullcosPower是新出 現的一種基于大功率逆變器的動態電能質量補償裝置，它將電力電子技術、計算機技術和現代控制技術應用于電力系統，通過對裝置輸出電壓相位的控制，對電力系 統的網絡參數和網絡結構實施靈活、快速的控制，從感性到容性的整個范圍進行連續的無功調節，達到快速補償系統對無功功率的需求，從而抑制電壓波動并增強系 統穩定性。

福諾斯FullcosPower能解決諸如諧波（harmonic）、電壓跌落(sags)、浪涌(surge)、電壓脈沖 (impulse)與瞬時供電中斷(outage)這類電能質量問題持續的時間很短、變化很快，并且還伴隨著部分甚至全部的有功損失等情形的動態電能質量 問題；能動態地補償諧波、無功、負序及頻率變化電能質量問題，減少線路損耗，增大有功輸送能力，抑制諧波，提高電能質量。具有響應速度快，吸收無功連續， 諧波電流小，損耗低等優點。

■FullcosPower的技術驅動
由于很多情況下負載電流變化較快且較頻繁，如果補償指令與實際電流間就存在較大的延時，采用間接法得到的指令電流信號中存在較大的基波，如基波正序有功分量，基波正序無功分量；

基波負序有功分量，基波負序無功分量；基波正序有功電流等，導致FullcosPower發出或吸收有功電流，從而需要加大FullcosPower的容量；而采用直接法得到的指令信號就會存在幅值上的差異，導致諧波補償不完全，降低了FullcosPower的補償性能。為了解決上述根本問題 FullcosPower采用預測型電流檢測方法，把TTA算法與預測算子很好地組合在一起。預測算子如圖1-1所示。

定義算子：，（1-1）式中，m為當前工頻周期；m-1為前一個工頻周期；n為當前采樣點；N為單周期采樣點數。用上一周期的采樣數據計算出其中的基波或指定次諧波分量，然后再乘以上面得到的 ，就可以得到當前負載電流中的基波或諧波電流的值，由此得到的補償指令幾乎可以實時的反映出負載的變化，延時很?。ㄗ畲笠粋€采樣周期的延時）。

圖1-1：預測算子的運算框圖 

TTA算法與預測算子組合在一起就可以得到一種靈活的、適合對快速變化負載進行補償的FullcosPower電流檢測方法，如圖1-2所示。  

圖1-2：帶預測性能的TTA算法框圖 
采用帶預測算子的電流檢測方法可以使補償指令快速的跟蹤負載電流的變化，補償后的網側電流能夠快速跟蹤負載電流的變化，延時非常?。ㄎ⒚爰墸?，從而大大提高FullcosPower的動態性能。 

■FullcosPower的獨特優勢

1.高運算的DSP
FullcosPower 采用美國TI公司的內部帶有ROM，FLASH，大容量的RAM和豐富的外部接口，具有體積小，速度快（128K）、使用簡單等特點，以及功能強大，功耗低、性能穩定的32位浮點，主頻率為150MHZ，型號為TMS320F28335的DSP處理器，和專用的AD采樣芯片相結合自主研發出控制數字運算板，將電源分解成了基波正序有功分量、基波正序無功分量、基波負序有功分量、基波負序無功分量、諧波負序分量和諧波正序分量，對諧波、無功和負序快速計算 同時進行補償；對諧波進行補償；對無功進行補償；對負序進行補償；對指定次諧波進行補償等，以滿足不同的補償功能，對電網及用能設備進行電壓、電流、能源、品質因數等實時動態監控，適時調節設備的能源利用使設備能源利用率達到最佳狀態，運算速度可達微秒級。 

2.檢測的高精度
FullcosPower的檢測算法與預測算子的完美組合，自動消除頻率誤差對諧波檢測幅值和相位的影響，從而大大地提高檢測的精度。頻率誤差對諧波檢測幅值的影響如圖(a)所示；頻率誤差對諧波檢測相位的影響如圖(b)所示

(a)：頻率誤差對諧波檢測幅值的影響         (b)：頻率誤差對諧波檢測相位的影響 

3.補償的靈活性

? 如果FullcosPower只用來補償諧波和基波負序，而不補償無功，則只需利用式進行計算得到基波正序電流信號，再用負載電流信號減去即可得到指令信號。
? 如果FullcosPower只用來補償基波負序，則只需利用式計算得到基波負序電流信號即可。如果要求補償后網側電流為三相對稱的基波電流，且功率因數為1，可以在式中令，即可以得到基波正序中的有功分量，用負載電流信號減去就可以得到指令信號i_px11(n)。同理，令，可得基波正序中的無功分量。

? 如果FullcosPower只是用來補償諧波而不補償無功和負序，可以利用式計算得到基波電流信號，再用負載電流信號減去就可以得到指令信號。

? 如果FullcosPower用來補償指定次諧波，可以利用式計算得到諧波電流信號 ，即得到指定次諧波電流信號。實際上對于諧波來說并不需要區分有功和無功，因此可以用

 、 替換 、 ，從而使程序大大簡化。

4.輸出完美的電壓波形

FullcosPower運行前與運行后電網電壓波形分量分別如圖1-4和圖1-5所示。

■FullcosPower的強大功能
? 實時采集能效系統數據，實現自適應動態能源效益管理，為用戶充分并合理利用能源提供有效依據；
? 個性化設計, 超大液晶(LCD)顯示，友好的人機界面，上位機在線調試；
? 具有全面的參數顯示功能，可顯示福諾斯Fullcos power和補償前后負載的電流有效值、電壓有效值、有功功率、無功功率和視在功率；
? 專利技術，不用電容器進行無功補償，可靠性強，實現諧波和基波無功全補償，從感性到容性的整個范圍進行連續的無功調節，達到快速補償系統對無功功率的需求，可將功率因數強制補償到0.98以上，具有節能與環保的雙重功效；
? 采用了不對稱補償，可以補償負序電流，重新平衡三相電流，消除零序諧波在中線上的電流迭加，改善電氣設備的安全性；
? 能有效解決諧波（harmonic）、電壓跌落(sags)、浪涌(surge)、電壓脈沖(impulse)與瞬時供電中斷(outage)等持續時間 短、變化快，并且還伴隨著部分甚至全部的有功損失等情形的動態電能質量問題，減少能源的附加損耗，從而有效提高電能質量；
? 動態響應速度快，響應時間可達5us（s）；
? 容量可達2100A，能夠適應各種復雜工業現場的要求；
? 設備與系統并聯、運用簡單、靈活，具有良好的諸如變流器過流、過熱，電源過載、過壓等保護功能，運行安全、可靠、穩定。 

■FullcosPower的靈活應用
FullcosPower能廣泛應用于以下設備和企業：
? 快速變化的諧波源，如：電弧爐、電力機車、整流、變頻、工頻及中頻感應加熱、高頻感應加熱、焊接等混合負載；低壓大功率電解、電鍍、電弧爐等負荷。
? 同時，針對油田抽油機，軋鋼廠、化工、中頻爐、地鐵、機械廠、風電場、泵站、港口、汽車廠、會展場館、寫字樓和卷揚機等負載，除了產生諧波外，往往還會引起供電電壓的波動和閃變，有的還會造成系統電壓三相不平衡，嚴重影響公用電網的電能質量，在諧波源處并聯裝設FullcosPower，可有效減小波動的諧波量，同時，可以抑制電壓波動、電壓閃變、三相不平衡，補償功率因數。