วิธีเลือกฟิลเตอร์แอคทีฟที่เหมาะสมสำหรับระบบพลังงานของคุณ?

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟและบทบาทของมันในการรักษาคุณภาพของไฟฟ้า

ตัวกรองฮาร์โมนิกแบบแอคทีฟ (AHFs) คืออะไร?

ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟหรือ AHFs ถือเป็นความก้าวหน้าอย่างมากในด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลัง สิ่งนี้ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจัดการกับปัญหาการบิดเบือนฮาร์มอนิกที่รบกวนระบบไฟฟ้า ซึ่งแตกต่างจากตัวกรองแบบพาสซีฟแบบดั้งเดิมที่ทำงานที่ความถี่คงที่ โดย AHFs จะทำการตรวจสอบคลื่นกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องแบบเรียลไทม์ จากนั้นจะปล่อยสัญญาณตรงข้ามเพื่อทำให้ฮาร์มอนิกเป็นกลาง สิ่งที่ทำให้เทคโนโลยีนี้โดดเด่นคือความสามารถในการจัดการกับความถี่ได้สูงถึงลำดับที่ 50 สำหรับสถานประกอบการที่ใช้อุปกรณ์สมัยใหม่ เช่น อุปกรณ์ควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์แบบปรับได้ (Variable Speed Drives), แหล่งจ่ายไฟสำรอง (UPS) และโหลดแบบนอนลิเนียร์ต่างๆ AHFs จึงให้ประโยชน์ที่จับต้องได้ ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการกรองแบบเดิม

ผลกระทบของฮาร์มอนิกแรงดันและกระแสไฟฟ้าต่อระบบไฟฟ้า

การบิดเบือนฮาร์มอนิกลดคุณภาพของไฟฟ้าโดย:

• ทำให้หม้อแปลงไฟฟ้าและมอเตอร์ร้อนเกินไป (ในกรณีรุนแรงอาจทำให้อายุการใช้งานลดลง 30–40%)
• ทำให้เบรกเกอร์ตัดการทำงานโดยไม่จำเป็น
• การสูญเสียพลังงานเพิ่มขึ้น 8–15% ในระบบจำหน่าย (จากการศึกษาของ Ponemon ปี 2023)

แรงดันไฟฟ้าที่มีความถี่ฮาร์โมนิกสูงกว่า 5% THD (Total Harmonic Distortion) โดยไม่มีการควบคุม อาจทำให้แรงดันไฟฟ้าแบนเรียบ ส่งผลให้อุปกรณ์ทำงานผิดพลาดในระบบภาพทางการแพทย์ที่ไวต่อการรบกวน และเครื่องมือการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์

ตัวกรองกำลังไฟแบบแอคทีฟช่วยปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าได้อย่างไร

AHFs รุ่นใหม่สามารถลดค่า THD ต่ำกว่า 5% แม้ในระบบที่มีค่าความผิดเพี้ยนเริ่มต้น 25–30% การปรับปรุงหลักๆ ได้แก่:

เมตริก	ก่อนติดตั้ง AHF	หลังติดตั้ง AHF
ค่า THD ของกระแสไฟฟ้า	28%	3.8%
ตัวประกอบกำลัง	0.76	0.98
การสูญเสียในหม้อแปลง	14.2 กิโลวัตต์	9.1 กิโลวัตต์

การแก้ไขแบบเรียลไทม์นี้ช่วยป้องกันปัญหาการสั่นสะเทือนร่วม (resonance) ซึ่งพบได้บ่อยในระบบใช้คาปาซิเตอร์ ขณะเดียวกันก็ชดเชยทั้งฮาร์โมนิกและกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ รายงานคุณภาพไฟฟ้าปี 2024 แสดงให้เห็นว่า สถานประกอบการที่ใช้ AHF มีเหตุการณ์หยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนลดลง 23% เมื่อเทียบกับการติดตั้งตัวกรองแบบพาสซีฟ

ทำไมการควบคุม THD จึงมีความสำคัญต่อโหลดแบบนอนลิเนียร์

อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) และเรกติไฟเออร์ เป็นที่รู้กันว่าก่อให้เกิดการบิดเบือนฮาร์โมนิก ซึ่งส่งผลเสียต่อคุณภาพของกระแสไฟฟ้า และอาจเพิ่มการสูญเสียพลังงานในอุปกรณ์ได้ประมาณ 15% ตามงานวิจัยล่าสุดจากวารสาร Journal of Power Sources ในปี 2025 เมื่อค่าการบิดเบือนฮาร์โมนิกโดยรวม (THD) เกิน 8% ทั้งในด้านแรงดันหรือกระแสไฟฟ้า ปัญหาก็จะเริ่มเกิดขึ้น หม้อแปลงไฟฟ้าอาจร้อนเกินไป เครื่องตัดวงจรป้องกันอาจทำงานผิดพลาด และอุปกรณ์ไวต่อการเปลี่ยนแปลงต่างๆ จะได้รับผลกระทบ สถานประกอบการที่ใช้งานมอเตอร์จำนวนมากจำเป็นต้องควบคุมระดับ THD ให้อยู่ต่ำกว่า 5% หากต้องการปฏิบัติตามแนวทางของ IEEE-519 การไม่ทำเช่นนั้นอาจนำไปสู่การถูกปรับเงินและปัญหาในการดำเนินงานในอนาคต โรงงานหลายแห่งได้เรียนรู้บทเรียนนี้จากการประสบกับความล้มเหลวที่ไม่คาดคิดในช่วงเวลาที่ผลิตสูงสุด

เวลาตอบสนองและความมั่นคงของระบบในการทำงานของตัวกรองแบบแอคทีฟ

เครื่องกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ (AHFs) รุ่นล่าสุดสามารถตอบสนองได้ในเวลาไม่ถึง 5 มิลลิวินาที ซึ่งหมายความว่าสามารถแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงโหลดที่รบกวนการทำงานได้ทันทีที่เกิดขึ้น การตอบสนองอย่างรวดเร็วนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันปัญหาเรโซแนนซ์ที่มักเกิดขึ้นในหม้อแปลงคาปาซิเตอร์ รวมทั้งช่วยลดปัญหาแรงดันตกซึ่งอาจทำให้การดำเนินงานผิดพลาดได้ ตามผลการวิจัยที่เผยแพร่ในปี 2025 ซึ่งศึกษาเสถียรภาพของระบบกริด ระบุว่า AHFs ที่ติดตั้งระบบควบคุมอัจฉริยะสามารถเร่งกระบวนการบรรลุความเสถียรได้เร็วขึ้นประมาณ 38% เมื่อเทียบกับวิธีการแบบพาสซีฟรุ่นเก่า สิ่งนี้หมายความโดยทางปฏิบัติว่า ระบบเหล่านี้ยังคงทำงานได้อย่างราบรื่นแม้จะเกิดการกระโดดหรือลดลงของโหลดอย่างฉับพลันประมาณ 30%

กรณีศึกษา: การลดระดับ THD จาก 28% ให้ต่ำกว่า 5% ด้วย AHF รุ่นขั้นสูง

โรงงานที่ดำเนินการด้วยเครื่องจักรซีเอ็นซีขนาด 12 เมกะวัตต์ เห็นค่าความผิดเพี้ยนของคลื่นไซน์รวม (Total Harmonic Distortion) ลดลงอย่างมาก จากเดิม 28% เหลือเพียง 3.27% หลังติดตั้งระบบตัวกรองฮาร์โมนิกแบบแอคทีฟชนิดโมดูลาร์ ตัวกรองเหล่านี้ช่วยจัดการฮาร์โมนิกอันดับที่ 7 และ 11 ที่เกิดขึ้นในสายไฟบัสดักต์ 480 โวลต์ ซึ่งยังส่งผลให้การสูญเสียพลังงานในหม้อแปลงรายวันลดลงประมาณ 9.2 กิโลวัตต์-ชั่วโมง การตรวจสอบพลังงานภายหลังการติดตั้งแสดงให้เห็นว่าการลงทุนคืนทุนภายในประมาณ 16 เดือน เนื่องจากอุปกรณ์มีเวลาหยุดทำงานลดลง และไม่ต้องเผชิญกับปัญหาการบำรุงรักษาที่เกิดจากฮาร์โมนิกไฟฟ้ารบกวนระบบอีกต่อไป

การปรับสมดุลระหว่างการตอบสนองความเร็วสูงกับความมั่นคงของระบบไฟฟ้า

การแก้ไขฮาร์โมนิกที่รุนแรงเกินไปอาจทำให้กริดไฟฟ้าที่อ่อนแอไม่มั่นคง หรือเกิดปฏิกิริยากับระบบป้องกันรุ่นเก่า อุปกรณ์ AHF รุ่นนำสมัยในปัจจุบันจึงใช้อัลกอริทึมปรับขนาดอิมพีแดนซ์ ซึ่งจะปรับอัตราการชดเชยตามค่าความแข็งแกร่งของกริดที่วัดได้แบบเรียลไทม์ ทำให้สามารถลดผลกระทบจากฮาร์โมนิกได้ โดยไม่เกินขีดจำกัดการเปลี่ยนแปลงแรงดันตามมาตรฐาน EN 50160

ตัวกรองแบบแอคทีฟ เทียบกับตัวกรองแบบพาสซีฟและธนาคารตัวเก็บประจุ: การวิเคราะห์เปรียบเทียบ

ข้อจำกัดของตัวกรองแบบพาสซีฟในสภาพแวดล้อมโหลดสมัยใหม่ที่มีความเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

ตัวกรองแบบพาสซีฟมีปัญหาในการปรับตัวต่อโหลดอุตสาหกรรมที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากออกแบบมาให้ทำงานที่ความถี่คงที่ ถึงแม้ว่าจะมีต้นทุนต่ำและเหมาะสมกับความถี่ฮาร์โมนิกที่คาดการณ์ได้ (เช่น ฮาร์โมนิกที่ 5 หรือ 7) แต่ก็มีความเสี่ยงที่จะทำให้ระบบเกิดเรโซแนนซ์เมื่อมีฮาร์โมนิกจากภายนอกมาปฏิสัมพันธ์กับวงจร LC ของตัวกรองเอง การศึกษาในปี 2023 พบว่าตัวกรองแบบพาสซีฟก่อให้เกิดปัญหาแฟกเตอร์กำลังใน 42% ของโรงงานที่มีการติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมความถี่แบบแปรผัน (VFDs) และแหล่งพลังงานหมุนเวียน ความสามารถที่จำกัดในการจัดการกับอินเตอร์ฮาร์โมนิก—ซึ่งพบได้บ่อยในระบบไฟฟ้าสมัยใหม่—ทำให้ประสิทธิภาพลดลงในสถานประกอบการที่ต้องการให้ระดับ THD ต่ำกว่า 8%

ข้อดีของตัวกรองกำลังแอคทีฟแบบชันต์ในการชดเชยกำลังรีแอคทีฟและฮาร์โมนิก

ตัวกรองแบบแอคทีฟมีประสิทธิภาพเหนือกว่าโซลูชันแบบพาสซีฟ โดยการฉีดกระแสฮาร์โมนิกแบบเรียลไทม์และการชดเชยกำลังรีแอกทีฟแบบไดนามิก ต่างจากธนาคารตัวเก็บประจุ (ซึ่งแก้ไขเฉพาะแฟกเตอร์กำลังจากการเลื่อนตัว) ตัวกรองแบบแอคทีฟสามารถลดปัญหาฮาร์โมนิกและปรับปรุงค่าแฟกเตอร์กำลังจริงได้พร้อมกัน

คุณลักษณะ	ฟิลเตอร์ที่ใช้งาน	ตัวกรองแบบพาสซีฟ	ธนาคารตัวเก็บประจุ
ความเร็วในการตอบสนอง	<1 มิลลิวินาที	10–100 มิลลิวินาที	ไม่มีข้อมูล
ช่วงฮาร์โมนิก	ลำดับที่ 2 ถึง 50	ความถี่คงที่	ไม่มีการชดเชย
ความสามารถในการปรับขนาด	การขยายโมดูลาร์	ออกแบบแบบคงที่	ขั้นตอนการติดตั้งจำกัด

รายงานคุณภาพไฟฟ้าปี 2024 แสดงให้เห็นว่าตัวกรองแบบแอคทีฟช่วยลดการสูญเสียพลังงานลง 18% เมื่อเทียบกับโซลูชันแบบพาสซีฟ ในโรงงานผลิตที่มีโหลดแบบนอนลิเนียร์

เมื่อใดควรใช้โซลูชันแบบไฮบริด: การรวมตัวกรองแบบแอคทีฟกับธนาคารตัวเก็บประจุ

การจัดรูปแบบแบบไฮบริดมีความคุ้มค่าทางด้านต้นทุนเมื่อต้องแก้ไขปัญหาทั้งความผิดเพี้ยนของคลื่นฮาร์โมนิก (>15% THD) และความต้องการพลังงานรีแอคทีฟในปริมาณมาก (>500 kVAR) ตัวกรองแบบแอคทีฟจะจัดการกับฮาร์โมนิกความถี่สูง ในขณะที่ธนาคารตัวเก็บประจุจะจัดการกับพลังงานรีแอคทีฟที่ความถี่พื้นฐาน ซึ่งการรวมกันนี้สามารถทำให้ระบบมีประสิทธิภาพสูงถึง 97% ในโรงงานผลิตเหล็ก เท่าที่ข้อมูลจากภาคสนามในปี 2023 รายงานมา นอกจากนี้ แนวทางนี้ยังช่วยลดขนาดของตัวกรองแบบแอคทีฟลงได้ 40–60% เมื่อเทียบกับการติดตั้งแบบเดี่ยวๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์มากในพื้นที่โครงการเดิม (brownfield sites) ที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่

ข้อพิจารณาด้านการออกแบบและการรวมระบบสำหรับการติดตั้งตัวกรองแบบแอคทีฟ

ประโยชน์ของการออกแบบแบบโมดูลาร์สำหรับการขยายขนาดและการบำรุงรักษา

ระบบพลังงานสามารถจัดการกับปัญหาความถี่รบกวนที่เปลี่ยนแปลงได้แล้วในปัจจุบัน เนื่องจากมีการออกแบบตัวกรองแบบแอคทีฟโมดูลาร์ พร้อมทั้งยังคงรักษาระบบการทำงานให้ดำเนินไปอย่างราบรื่น สิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ชื่นชอบระบบที่สามารถเพิ่มหน่วยมาตรฐานเข้าไปตามต้องการเมื่อมีการขยายพื้นที่ การศึกษาวิจัยชี้ให้เห็นว่าการใช้ระบบที่เป็นโมดูลาร์จะช่วยลดระยะเวลาหยุดซ่อมบำรุงลงได้ระหว่าง 40% ถึง 60% ซึ่งเหนือกว่าระบบทั่วไปแบบคงที่อย่างชัดเจน อุตสาหกรรมได้รับประโยชน์อย่างมากจากความยืดหยุ่นนี้ เนื่องจากความต้องการพลังงานของพวกเขามีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา เมื่อมีการติดตั้งเครื่องจักรใหม่หรือเมื่อเพิ่มกำลังการผลิต ลองนึกถึงโรงงานผลิตในช่วงฤดูที่มีงานคึกคัก หรือเมื่อมีการนำอุปกรณ์ที่ใหม่และมีประสิทธิภาพมากขึ้นมาใช้งาน

ความท้าทายในการรวมระบบกลและไฟฟ้าในงานปรับปรุงระบบเดิม

เมื่อต้องเพิ่มตัวกรองแบบแอคทีฟเข้าไปในระบบจ่ายไฟฟ้าเดิม วิศวกรจำเป็นต้องพิจารณาอย่างใกล้ชิดถึงข้อจำกัดด้านพื้นที่ และการรองรับอุปกรณ์ใหม่ของระบบ งานวิจัยในปี 2022 เกี่ยวกับสายจ่ายไฟที่ยาวขึ้นได้ชี้ให้เห็นถึงปัญหาสำคัญหลายประการที่เกิดขึ้นระหว่างการปรับปรุงระบบเหล่านี้ ประการแรก การควบคุมความร้อนจะทำได้ยากเมื่อไม่มีพื้นที่เพียงพอในตู้ไฟฟ้าที่เต็มแน่น ประการที่สอง ระบบเก่าจำนวนมากทำงานที่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างจากที่ตัวกรองรุ่นใหม่ต้องการ และประการที่สาม การทำให้ตัวกรองใหม่ทำงานร่วมกับรีเลย์ป้องกันที่มีอยู่เดิมได้อย่างเหมาะสม ก็เป็นอีกหนึ่งปัญหาทั่วไปที่พบบ่อย โครงการส่วนใหญ่ที่ประสบความสำเร็จจึงจำเป็นต้องใช้โครงยึดติดตั้งพิเศษ และบางครั้งอาจต้องใช้หม้อแปลงชนิดพิเศษ เพื่อเชื่อมต่อทุกอย่างเข้าด้วยกันโดยไม่ก่อให้เกิดปัญหาในอนาคต

การปรับแต่งโซลูชันตัวกรองแอคทีฟ (AHF, SVG, ALB) ให้สอดคล้องกับโปรไฟล์โหลด

การกำจัดฮาร์มอนิกจะได้ผลดีที่สุดเมื่อเราเลือกใช้เทคโนโลยีตัวกรองที่เหมาะสมกับสภาพจริงในระบบ Shunt Active Power Filters หรือที่เรียกกันว่า AHFs นั้นมีประสิทธิภาพเด่นชัดในการกำจัดฮาร์มอนิกของกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากอุปกรณ์ควบคุมความเร็วแบบแปรผัน ขณะที่ SVG มักจะทำหน้าที่รักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าได้ดีกว่า โดยเฉพาะในสถานที่เช่น ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับสถานการณ์ที่ซับซ้อนซึ่งโหลดในภาคอุตสาหกรรมเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา วิศวกรหลายรายจึงหันไปใช้ระบบที่ผสมผสานระหว่างตัวกรองแบบแอคทีฟและพาสซีฟ ซึ่งงานวิจัยบางชิ้นแสดงให้เห็นว่า ระบบผสมประเภทนี้สามารถลดปัญหาฮาร์มอนิกลงได้ประมาณ 35 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการใช้เพียงประเภทเดียว นอกจากนี้ยังมีแนวทางอีกแนวทางหนึ่ง คือ อัลกอริธึมควบคุมแบบปรับตัว ที่สามารถปรับค่าการกรองได้แบบเรียลไทม์ตามข้อมูลที่เซนเซอร์ตรวจจับจากตัวโหลดเอง การปรับตัวอย่างชาญฉลาดนี้มีบทบาทสำคัญมากต่อการดำเนินงานประจำวันในโรงงานหรือสถานประกอบการต่างๆ

การประยุกต์ใช้งานและความต้องการเฉพาะอุตสาหกรรมสำหรับระบบตัวกรองแบบแอคทีฟ

ตัวกรองแบบแอคทีฟในกระบวนการผลิต: การลดฮาร์มอนิกจากไดรฟ์ความถี่แปรผันและเรกติไฟเออร์

ในปัจจุบัน โรงงานการผลิตประสบปัญหาด้านคุณภาพไฟฟ้าเป็นอย่างมาก โดยสาเหตุหลักมาจากอุปกรณ์ไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFDs) และเรกติไฟเออร์ที่ทำงานอยู่ตลอดเวลา อุปกรณ์เหล่านี้สร้างฮาร์มอนิกจำนวนมาก ซึ่งทำให้รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าผิดเพี้ยน ส่งผลอย่างไร? หม้อแปลงจะเริ่มร้อนเกินไป มอเตอร์มีแนวโน้มเสียหายก่อนกำหนด และบริษัทอาจถูกปรับเมื่อค่าความผิดเพี้ยนรวมของฮาร์มอนิก (THD) เกินระดับที่ยอมรับได้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ สถานประกอบการหลายแห่งจึงติดตั้งตัวกรองแบบแอคทีฟ (Active Filters) ซึ่งทำงานโดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าสวนทางออกมา เพื่อลดทอนฮาร์มอนิกชั้นที่ 5, 7 และ 11 ที่ก่อปัญหา ทำให้ค่า THD ลดลงต่ำกว่า 5% ซึ่งถือว่าดีมาก เมื่อพิจารณาจากสภาพแวดล้อมในโรงงานที่มีเครื่องจักร CNC และอุปกรณ์เชื่อมทำงานอยู่ตลอดเวลา

เครื่องกำเนิดพลังงานรีแอคทีฟแบบสถิต (SVG) ในระบบพลังงานหมุนเวียนและการสนับสนุนโครงข่ายไฟฟ้า

ด้วยการขยายตัวอย่างรวดเร็วของฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์และกังหันลมทั่วประเทศ อุปกรณ์สร้างกำลังแปรผันแบบสถิต (SVGs) ได้กลายเป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาความมั่นคงของระบบไฟฟ้าเมื่อการผลิตพลังงานมีการเปลี่ยนแปลง ระบบขั้นสูงเหล่านี้แตกต่างจากธนาคารตัวเก็บประจุแบบเดิมตรงที่สามารถปรับกำลังงานแปรผันได้เกือบในทันที ซึ่งช่วยรักษาระดับแรงดันให้คงที่แม้ในขณะที่เมฆลอยมาบังแผงโซลาร์เซลล์หรือลมเบาลงตามจุดติดตั้งกังหัน เมื่อปีที่แล้วมีการเผยแพร่ผลการวิจัยที่พบว่า การติดตั้ง SVG เพิ่มประสิทธิภาพการจัดการข้อผิดพลาดของระบบกริดในสถานีผลิตพลังงานหมุนเวียนได้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ ความสำเร็จนี้หมายถึงจำนวนครั้งที่ผู้ปฏิบัติงานต้องหยุดการผลิตชั่วคราวเนื่องจากแรงดันตกจะลดลง ส่งผลให้ประหยัดค่าใช้จ่ายและรักษาระดับความเชื่อถือได้ของการจัดหาพลังงานไว้ได้

การรับประกันความน่าเชื่อถือของกระแสไฟฟ้าในศูนย์ข้อมูลและโรงพยาบาล

ปัญหาแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากฮาร์มอนิกสามารถสร้างความเสียหายอย่างมากในสถานที่ที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง เช่น โรงพยาบาลและศูนย์ข้อมูล ปัญหานี้มักนำไปสู่การหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง หรืออุปกรณ์เสียหาย ตัวกรองแบบแอคทีฟช่วยลดความเสี่ยงเหล่านี้ได้โดยการควบคุมระดับความผิดเพี้ยนรวม (Total Harmonic Distortion) ให้อยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม โดย ideally ควรต่ำกว่า 3% ซึ่งเป็นไปตามแนวทางของ IEEE 519-2022 ที่แนะนำเพื่อปกป้องอุปกรณ์ที่ไวต่อความผิดเพี้ยน เช่น อุปกรณ์ถ่ายภาพทางการแพทย์ และเซิร์ฟเวอร์คอมพิวเตอร์ ยกตัวอย่างศูนย์ข้อมูลระดับ Tier IV แห่งหนึ่ง หลังติดตั้งระบบตัวกรองแบบแอคทีฟชนิดโมดูลาร์ พวกเขาพบปรากฏการณ์ที่น่าประทับใจ จำนวนครั้งที่เบรกเกอร์ตัดการทำงานเนื่องจากฮาร์มอนิกลดลงอย่างมาก ประมาณ 90% ตามบันทึกของพวกเขา ถือว่าไม่เลวเลยเมื่อพิจารณาถึงเงินจำนวนเท่าใดที่เคยสูญเสียไปจากเหตุการณ์เหล่านี้

ความต้องการตัวกรองแบบแอคทีฟที่เพิ่มขึ้นในโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

การเพิ่มขึ้นของยานยนต์ไฟฟ้าได้สร้างความต้องการสูงสำหรับตัวกรองแบบแอคทีฟ เนื่องจากเครื่องชาร์จเร็วกระแสตรง (DC fast chargers) ที่มีกำลังสูงเหล่านี้จะปล่อยสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าที่ไม่ต้องการ (ประมาณ 150 ถึง 300 เฮิรตซ์) กลับเข้าสู่ระบบสายส่งไฟฟ้าโดยตรง บริษัทชั้นนำส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมนี้เริ่มติดตั้งตัวกรองเหล่านี้ไว้ภายในสถานีชาร์จของตนเอง เพราะจำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดอันเข้มงวดของมาตรฐาน IEC 61000-3-6 รวมถึงสามารถรองรับโหลดที่มีตั้งแต่ 150 ถึง 350 กิโลวัตต์ นอกจากนี้ เรายังเห็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจเกิดขึ้นด้วย นั่นคือ การติดตั้งจำนวนมากเริ่มใช้ตัวกรองแบบแอคทีฟร่วมกับรีแอกเตอร์แบบพาสซีฟแบบดั้งเดิม การใช้แนวทางแบบผสมผสานนี้ดูเหมือนจะสร้างสมดุลที่เหมาะสมระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อติดตั้งเครือข่ายสถานีชาร์จในเขตเมืองที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งพื้นที่มีจำกัด และต้นทุนเป็นปัจจัยสำคัญ

คำถามที่พบบ่อย

Active Harmonic Filters คืออะไรและทำงานอย่างไร?

ตัวกรองฮาร์โมนิกแบบแอคทีฟ (AHFs) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังขั้นสูงที่ออกแบบมาเพื่อลดการบิดเบือนฮาร์โมนิกในระบบไฟฟ้า โดยการตรวจสอบคลื่นกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง และปล่อยสัญญาณที่สวนทางออกไป

ทำไมแรงดันไฟฟ้าและกระแสฮาร์โมนิกถึงเป็นปัญหา

ฮาร์โมนิกทำให้คุณภาพของไฟฟ้าลดลง โดยก่อให้เกิดความร้อนสูงเกินในหม้อแปลง ทำให้เบรกเกอร์ตัด และเพิ่มการสูญเสียพลังงาน นอกจากนี้ยังอาจทำให้อุปกรณ์ทำงานผิดพลาดหากไม่มีการควบคุม

AHFs ช่วยปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าได้อย่างไร

AHFs ช่วยลดการบิดเบือนฮาร์โมนิกโดยรวม (THD) ให้ต่ำกว่า 5% ป้องกันปัญหาเรโซแนนซ์ และชดเชยทั้งฮาร์โมนิกและกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ ส่งผลให้เกิดเหตุการณ์หยุดทำงานน้อยลง

ตัวกรองแบบแอคทีฟกับแบบพาสซีฟต่างกันอย่างไร

ตัวกรองแบบแอคทีฟให้การลดฮาร์โมนิกแบบเรียลไทม์และการชดเชยกำลังรีแอคทีฟ ในขณะที่ตัวกรองแบบพาสซีฟจะถูกตั้งค่าความถี่คงที่และมีข้อจำกัดเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของโหลด ทำให้มีประสิทธิภาพต่ำกว่าในระบบสมัยใหม่

ตัวกรองแบบแอคทีฟใช้ที่ไหนบ้าง

ตัวกรองแบบแอคทีฟถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิต พลังงานหมุนเวียน ศูนย์ข้อมูล โรงพยาบาล และโครงสร้างพื้นฐานสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV) เพื่อรักษามาตรฐานคุณภาพและความน่าเชื่อถือของไฟฟ้า