智能濾波補(bǔ)償裝置治理諧波當(dāng)負(fù)載產(chǎn)生諧波時(shí)，有源電力濾波器檢測(cè)出負(fù)載電流中的諧波分量，將其反性后作為指令信號(hào)，由補(bǔ)償電流發(fā)生電路產(chǎn)生的補(bǔ)償電流，即與負(fù)載電流中諧波分量大小相等、方向相反，在連接點(diǎn)相互抵消，達(dá)到補(bǔ)償諧波的目的，使得電源電流中只含有基波，不含諧波。

低壓配電網(wǎng)的諧波治理措施,低壓配電網(wǎng)的諧波治理措施主要有兩個(gè)：一是主動(dòng)措施，即從諧波源本身出發(fā)，使其不產(chǎn)生諧波或降低其輸出的諧波的含量；二是被動(dòng)措施，即通過安裝電力濾波器，濾掉諧波源產(chǎn)生的諧波，或者阻礙電力系統(tǒng)的諧波流入用戶電網(wǎng)。主動(dòng)措施包括多脈沖整流技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM）、矩陣變換器、四象限變流器等。采用主動(dòng)措施可以有效限制諧波的產(chǎn)生，但由于非線性負(fù)載的多樣性，通過主動(dòng)措施*消除諧波電流是不可能的。被動(dòng)措施主要有PPF以及近幾年來興起的APF。PPF因其成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和維護(hù)方便的原因得到了廣泛應(yīng)用，但其有些缺點(diǎn)是難以克服的，如只能濾除特定頻率的諧波、容易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振、對(duì)于波動(dòng)性負(fù)載濾波效果不理想等。APF具有響應(yīng)速度快、濾波能力強(qiáng)、安裝靈活、方便擴(kuò)展的特點(diǎn)，近幾年來得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
產(chǎn)品簡(jiǎn)介

　　功能：

　　ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流，經(jīng)控制器快速計(jì)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(bǔ)償電流，并注入電力系統(tǒng)中，從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。

　　應(yīng)用范圍：

　　適用于并聯(lián)在含諧波負(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中，能夠?qū)?dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補(bǔ)償。

　　訂貨范例：

　　具體型號(hào)：ANAPF150-380/BGL

　　技術(shù)要求：諧波補(bǔ)償電流150A，線電壓等級(jí)380V 。

　　接線方式：三相四線

　　安裝方式：立柜式

　　互感器接線方式：負(fù)載側(cè)

　　2 技術(shù)參數(shù)

3 產(chǎn)品選型

 4 應(yīng)用案例

   　ANAPF在低壓配電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

　　上海某中小型企業(yè)，變壓器容量為150kVA，到了冬季當(dāng)有大量的空調(diào)同時(shí)打開時(shí)，斷路器就會(huì)跳閘，嚴(yán)重影響了公司的日常運(yùn)營(yíng)。經(jīng)調(diào)查該公司有大量節(jié)能燈、變頻空調(diào)、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和電梯等非線性負(fù)載，正是這些非線性負(fù)載降低了變壓器的出力。研究表明諧波電流會(huì)引起變壓器外殼外層硅鋼片或某些緊固件發(fā)熱，可能導(dǎo)致局部過熱的發(fā)生，使絕緣介質(zhì)老化加速，導(dǎo)致絕緣損壞，縮減變壓器使用壽命。諧波對(duì)變壓器的使用效率產(chǎn)生重大的負(fù)面影響。經(jīng)實(shí)際勘測(cè)分析發(fā)現(xiàn)該公司變壓器裕量雖不大，但如果把諧波降低到符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，就可以滿足日常的供電需求，沒有必要擴(kuò)容。對(duì)公司的用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)照明回路負(fù)荷較大，并且因?yàn)檎彰骰芈肥褂昧舜罅康墓?jié)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(duì)照明回路進(jìn)行測(cè)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(yuǎn)，畸變較為嚴(yán)重。電流波形的畸變會(huì)導(dǎo)致電壓波形的畸變進(jìn)而影響到其他設(shè)備如計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)N相電流達(dá)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(shù)據(jù)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(yán)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(shù)據(jù)

　　根據(jù)諧波含量，選用額定容量為50A的ANAPF對(duì)照明回路進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償，治理后得到的電流波形圖、分次諧波含量數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)

　　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(zāi)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(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

　　ANAPF有效的降低了THDi，同時(shí)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(xiàng)電能指標(biāo)，使各種用電設(shè)備能正常穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，減少了因電路故障而產(chǎn)生的損失。
對(duì)于功率較大（例如22kW以上）的諧波源（變頻 器、UPS及中頻爐等），在這些設(shè)備的電源入口處治理。在分配電柜，根據(jù)諧波電流的大小，決定是否需要采取治理，如果諧波電流畸變率超過20%,建議進(jìn)行治理，使其達(dá)到10%以下。在總配電柜（變壓器的下端），根據(jù)諧波電流的情況，決定是否需要進(jìn)行治理。浦常，以供電企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)，如果諧波電流超過標(biāo)準(zhǔn)要求就進(jìn)行治理，否則不用治理。
滯環(huán)比較跟蹤控制，滯環(huán)電流控制具有簡(jiǎn)單靈活，性能與系統(tǒng)參數(shù)無關(guān)， 動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，魯棒性好，精度較高等優(yōu)點(diǎn)，因此在跟蹤諧波電流或電壓的控制方面應(yīng)用較多。把補(bǔ)償電流的指令信號(hào)ic*和實(shí)際補(bǔ)償電流信號(hào)ic 進(jìn)行比較，得到兩者的差值Δic，將其差值Δic作為滯環(huán)比較器的輸入，通過滯環(huán)比較器產(chǎn)生控制主電路中開關(guān)通斷的PWM控制信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路來控制開關(guān)的通斷， 從而達(dá)到控制實(shí)際補(bǔ)償電流i 跟蹤指令電流i *變化的目的。

 智能濾波補(bǔ)償裝置治理諧波

 　　理想的供電系統(tǒng)，電流和電壓都是正弦波。在線性負(fù)載上加上正弦波電壓時(shí)，電流也是同頻率的正弦波，但在非線性負(fù)載上施加正弦波電壓時(shí)將偏離正弦波形，引起諧波。從嚴(yán)格的意義來講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，一般是指對(duì)周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，其余大于基波頻率的產(chǎn)生的電量。諧波產(chǎn)生的原因主要是由于正弦電壓加壓于非線性負(fù)載，基波電流發(fā)生畸變產(chǎn)生諧波。主要非線性負(fù)載有UPS、開關(guān)電源、整流器、變頻器和逆變器等。

目前該公司較多的使用變頻裝置、電脫鹽、電除塵、電解槽、電加熱器、開關(guān)電源和UPS等許多電力電子設(shè)備及大電動(dòng)機(jī)、變壓器等大部分感性負(fù)荷，造成無功出力不足、功率因數(shù)較低的同時(shí)，也給電網(wǎng)造成了大量的諧波污染。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，以上這些設(shè)備掛網(wǎng)運(yùn)行，將導(dǎo)致供電系統(tǒng)諧波污染嚴(yán)重和無功損耗發(fā)熱，誘發(fā)電氣設(shè)備事故，造成設(shè)備停電、裝置停車 敞發(fā)生。因此，開創(chuàng)性地將有源濾波及智能電容技術(shù)結(jié)合起來利用有源濾波器良好的諧波治理能力和無功補(bǔ)償電容器補(bǔ)償容量大的優(yōu)點(diǎn)，消除諧波的同時(shí)精細(xì)地補(bǔ)償無功不但對(duì)保障供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，提高電能質(zhì)量，降低電能損耗等都具有非常重要的意義，而且研究在石化企業(yè)電力設(shè)備上應(yīng)用諧波治理及無功補(bǔ)償技術(shù)，能夠?yàn)槭髽I(yè)電力設(shè)備開發(fā)出性價(jià)比高、效果良好、安全便捷和穩(wěn)定性好的節(jié)能降耗技術(shù)，達(dá)到故障預(yù)警、安全增效等多重目的。