安科瑞 師晴晴  

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰  

一、前言 

 近年來,由電網(wǎng)非線性負荷引起的諧波問題日益受到重視,而有源電力濾波器與傳統(tǒng)的無源濾波器相比,具有可以同時實現(xiàn)諧波和無功動態(tài)補償,響應(yīng)快;受電網(wǎng)阻抗影響小,不容易與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振;跟蹤電網(wǎng)頻率變化,補償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響等優(yōu)點,因此采用有源電力濾波器已成為諧波補償?shù)囊环N重要趨勢。

二、工作原理  

1.ANAPF 模塊工作原理  

ANAPF  系列有源電力濾波器并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統(tǒng)中，能夠?qū)討B(tài)變化的諧波電流進行快速實 時的跟蹤和補償。其原理為：ANAPF  系列有源電力濾波器通過 CT 采集系統(tǒng)諧波電流，經(jīng)控制器快速計算并提取  各次諧波電流的含量，產(chǎn)生諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并  注入電力系統(tǒng)中，從而抵消非線性負載所產(chǎn)生的諧波電流。

2.ANAPF 整機工作原理

有源電力濾波器是一種用于補償無功、諧波治理以及不平衡調(diào)節(jié)的新型電力電子裝置；智能控制系統(tǒng)主動根據(jù)系  統(tǒng)的線性動態(tài)需求，自動調(diào)節(jié)模塊的輸出；ANAPF整機主要是由ANAPF模塊組成；能完成更大容量的無功功率的補  償，整機通過一個7寸觸摸屏實現(xiàn)人機交互。觸摸屏通過RS485與ANAPF模塊進行通信。

三、諧波的危害

1、變壓器：諧波會增加變壓器的銅損、漏磁損和鐵損及工作噪音和溫升，降低變壓器**出力。

2、電纜：諧波電流可能造成線路過載過熱，損害導(dǎo)體絕緣，同時高頻諧波可能造成集膚效應(yīng)降低電纜的載流能力。

3、控制系統(tǒng)：諧波會造成電壓畸變，導(dǎo)致電壓過零點漂移，使控制系統(tǒng)判斷錯誤、誤動作等。

4、無功補償電容器：諧波電流可能造成電容器過電流，造成系統(tǒng)的并聯(lián)諧振、串聯(lián)諧振，快速放大諧振電流、電壓，造成電容器發(fā)熱，加速老化，從而縮短使用壽命，嚴重時引起火災(zāi)、爆炸等現(xiàn)場事故。

5、異步電動機：諧波會增加附加損耗。負序諧波產(chǎn)生的負序旋轉(zhuǎn)磁場，會產(chǎn)生制動矩，影響電動機的有功出力。

6、電能表：諧波引起電能計量產(chǎn)生較大誤差，嚴重時會導(dǎo)致計量混亂。

7、保護及通信裝置：諧波也是引起錄波裝置誤啟動，保護誤動和拒動的重要因素。此外，諧波還會通過靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)乙級傳導(dǎo)等多種方式耦合進通信系統(tǒng)，影響他們的運行。

四、治理諧波的效益

1、減少諧波能耗，節(jié)約電能。

2、提高電能質(zhì)量，延長設(shè)備使用壽命。

3、降低諧波污染公用電網(wǎng)。

三、產(chǎn)品特點

1) 補償方式靈活：既可補諧波，又可兼補無功，可對 2-51 次諧波進行全補償或次諧波進行補償；

2) 可治理三相不平衡； 

3) 線性補償，響應(yīng)時間≤5ms； 

4) 具有人性化的人機交互界面，可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實時電能質(zhì)量信息，操作簡單，可以遠控，也可以本控； 

5) 采用進口 IGBT，功率密度大，可靠性高； 

6) 采用 DSP 高速檢測和運算的數(shù)字控制系統(tǒng)； 

7) 監(jiān)控以及顯示具備遠程通訊接口，可以通過 PC 機實時監(jiān)控； 

8) 標準模塊化設(shè)計，縮短交付周期，同時提高了使用的可靠性和可維護性。

五、應(yīng)用場所

1.商業(yè)中心  

2.數(shù)據(jù)中心  

3.變頻行業(yè)  

4.光伏行業(yè)  

5.港口/油田  

6.化工/冶煉  

六、現(xiàn)場安裝圖

七、有源電力濾波器的好處

1、提高企業(yè)設(shè)備的供電質(zhì)量，提供設(shè)備運行的可靠性，減少因設(shè)備誤動作而造成的經(jīng)濟損失。  

2、降低用電設(shè)備發(fā)熱，減少絕緣老化，從而提高設(shè)備的使用壽命，減少設(shè)備的維護費用。  

3、減少電容器的諧振幾率，提高用電安全。  

4、減少諧波產(chǎn)生的電磁干擾，保障弱點系統(tǒng)正常工作。  

5、滿足國家及地方標準要求，避免罰款。  

八、結(jié)束語

與傳統(tǒng)諧波治理技術(shù)相比，有源電力濾波器作為凈化電網(wǎng)污染，改善供電質(zhì)量的一種**裝置，具有明顯的優(yōu)勢。大功率電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，APF的成本逐漸降低，在我國必將有廣闊的應(yīng)用前景，與此同時，此裝置在農(nóng)村電網(wǎng)治理上也必然得到廣泛應(yīng)用。

 抽屜式電力濾波裝置的工作原理 抽屜式電力濾波裝置的工作原理