數據中心諧波治理治理諧波　安裝濾波器是治理諧波污染的又一有力，濾波器主要有兩個種類：無源濾波器和有源濾波器。現今市場流行使用的無源濾波器 主要是由電力電容器、電抗器和電阻這幾個成 分組合而成，但在投入使用時，會將其與諧波源并聯在一起，這樣可以發揮其濾波的價值，無源濾波器的優勢較為明顯，價格不高，構造簡單，維護過程中操作簡便，能夠有效過濾掉高次諧波。有源濾波器，簡稱 APF,作為當前有實力的檢測和控制系統，具有突出的高實時性，反應靈敏，能夠快速察覺電網中電流的變化，并及時跟隨電網諧波電流的變化而采取相應的應對措施，它的優勢可以總結為：無需分析負荷諧波頻率，僅僅依靠 供配電系統中產生的諧波，敏銳地采取措施； 由于它自身設計上的優勢，無需考慮它是否會過載的問題與電源設備的運行方式融洽結合，無需考慮相背離的狀況；可以及時做出反應，瞬時補充諧波。

1 分配電柜(盤)級濾波器的選擇：建議選擇有源濾波器，因為母線級的無源濾波器會產生較大的容性無功，而整流電路并不需要補償容性無功功率。

產品簡介

　　功能：

　　ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。

　　應用范圍：

　　適用于并聯在含諧波負載的低壓配電系統中，能夠對動態變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。

　　訂貨范例：

　　具體型號：ANAPF150-380/BGL

　　技術要求：諧波補償電流150A，線電壓等級380V 。

　　接線方式：三相四線

　　安裝方式：立柜式

　　互感器接線方式：負載側

　　2 技術參數

3 產品選型

 4 應用案例

   　ANAPF在低壓配電系統中的具體應用

　　上海某中小型企業，變壓器容量為150kVA，到了冬季當有大量的空調同時打開時，斷路器就會跳閘，嚴重影響了公司的日常運營。經調查該公司有大量節能燈、變頻空調、計算機、打印機和電梯等非線性負載，正是這些非線性負載降低了變壓器的出力。研究表明諧波電流會引起變壓器外殼外層硅鋼片或某些緊固件發熱，可能導致局部過熱的發生，使絕緣介質老化加速，導致絕緣損壞，縮減變壓器使用壽命。諧波對變壓器的使用效率產生重大的負面影響。經實際勘測分析發現該公司變壓器裕量雖不大，但如果把諧波降低到符合國家標準規定的范圍內，就可以滿足日常的供電需求，沒有必要擴容。對公司的用電負荷進行調查分析，發現照明回路負荷較大，并且因為照明回路使用了大量的節能燈，使該回路諧波含量比較高，是降低變壓器出力的主要原因。

　　用FLUKE 434對照明回路進行測量得到電流波形如圖1所示。由圖可知，電流波形與理想的正弦波相去甚遠，畸變較為嚴重。電流波形的畸變會導致電壓波形的畸變進而影響到其他設備如計算機的正常運轉。同時N相電流達37A，電流不平衡問題也比較突出，存在較大的用電隱患。

　　分次諧波含量數據如圖2所示。由圖可知，A相、B相、C相的THDi分別為19.7%、27.8%、26.6%，諧波污染非常嚴重，存在安全隱患。

　　圖1：照明回路電流波形          圖2：照明回路分次諧波含量數據

　　根據諧波含量，選用額定容量為50A的ANAPF對照明回路進行單獨補償，治理后得到的電流波形圖、分次諧波含量數據分別如圖3、圖4所示。

　　圖3：治理后照明回路電流波形            圖4：治理后照明回路分次諧波含量數據

　　從圖3、圖4可以看出，治理后電流波形接近于的正弦波，電流的畸變得到了有效的控制；中性線電流也從37A降低到5A，消除了因中性線電流過大而引起的火災隱患；電流的諧波含量也從20%左右降到了3%左右，諧波含量大為降低，已符合GB T14549-1993《電能質量 公用電網諧波》規定標準。

　　ANAPF有效的降低了THDi，同時治理了三相不平衡，減少了中性線流過的電流，有效的提高了各項電能指標，使各種用電設備能正常穩定運行，延長了設備的使用壽命，減少了因電路故障而產生的損失。
滯環比較跟蹤控制，滯環電流控制具有簡單靈活，性能與系統參數無關， 動態響應速度快，魯棒性好，精度較高等優點，因此在跟蹤諧波電流或電壓的控制方面應用較多。把補償電流的指令信號ic*和實際補償電流信號ic 進行比較，得到兩者的差值Δic，將其差值Δic作為滯環比較器的輸入，通過滯環比較器產生控制主電路中開關通斷的PWM控制信號，該信號經驅動電路來控制開關的通斷， 從而達到控制實際補償電流i 跟蹤指令電流i *變化的目的。
　　電力諧波出現的原因很多，這里主要介紹兩種：(1) 可控硅整流器、變壓器等非線性電流電壓類器械導致諧波的出現，是形成電力諧波的主要原因，這種負荷主要來自發電機、輸配電系統以及用電設備。(2) 中頓爐、變頻器設備等逆變負荷，這將有可能形成整數次諧波和分數諧波兩種形式的諧波。發電機是產生諧波的一個來源，因為在發電機設備中的三相勵磁繞組并非是嚴格的對稱，因此磁極磁場也并不會嚴格按照正弦分布，導致出現諧波，想解決由此形成的諧波，就需要使發電機始終保持輸出具有基波頻率的正弦電壓。

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