電力濾波補償裝置　輸配電系統也是諧波的主要來源之一，因為電力變壓器當中的鐵芯具有非線性特性，再加上在其設計中的問題，使電力變壓器成為輸配電系統中形成諧波的直接主要的設備。在變頻裝置中，會出現兩種形式的諧波，其形成因素的分析是非常復雜的，變頻裝置中設備的功率很大，形成的諧波也會隨著變頻的增加而增多。在現今的供電系統中，一些具有調壓整流裝置的家用電器如洗衣機、電視機、燈具、空調等，在使用過程中會出現偏大的諧波振幅，這些家用電器成為供電系統中諧波產生的重要來源。產生諧波的負荷是諧波產生的直接原因，電網的短路容量、內部組織以及電網中其余來源的負荷是諧波產生的間接原因，但也不可忽視。就目前情況來看，非線性用電設備容量增幅較大，因此，我國電力領域專業人士需要加大對諧波監督和治理工作的研究。
　有源電力濾波器的工作原理和基本控制方法，并闡述有源電力濾波器的現狀及發展前景等等。有源電力濾波器；諧波；工作原理；應用及前景，有源電力濾波器是一種用于動態治理諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償，可以克服無源濾波器等傳統的諧波治理和無功補償方法的缺點。

　　1 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。
　ANAPF應用瞬時無功理論提取諧波分量可以在20μs內響應負荷的變化，全響應時間為20ms，可以用于負荷快速波動的場合。ANAPF可以補償2～50次諧波。ANAPF具有自動限流功能，不會發生過載。ANAPF保護措施齊全，保障設備安全運行。ANAPF自定義功能強大，可以設置只補償諧波，只補償無功，或兩者同時補償。ANAPF采用大容量，高清晰的人機界面彩色觸摸屏，能實時顯示系統的電壓、電流、諧波、功率因數等各項電氣參數，菜單中文顯示，圖文并茂，可實時顯示裝置運行參數和歷史事件記錄，顯示界面能觸摸設定，操作簡單快捷。ANAPF設計選型簡單，不需要進行詳細的電網分析，只需測量諧波電流大小。ANAPF安裝簡單方便，易于擴展，可以根據負載和配電系統實際情況，以及預期的補償效果，靈活選擇不同的安裝方式補償形式，使得投資少效果好。按照ANAPF安裝位置的不同，分為綜合補償和就地補償兩種形式。ANAPF有三相三線和三相四線兩大系列，容量有50A、100A、及150A，能滿足不同用戶的需求。
低壓配電系統中主要的諧波污染源,當正弦波電壓施加在非線性負載上，電流就變成了非正弦波，非正弦波電流在電網阻抗上產生壓降，會使電壓波形也變為非正弦波。對非正弦波作傅立葉級數分解，其中頻率與工頻相同的分量稱為基波，頻率大于工頻的分量稱為諧波。如今廣泛使用的負載大部分是非線性的，如整流器、變頻器、電弧爐、焊接設備、UPS、電梯、空調、節能燈（熒光燈）、復印機等等，這些非線性負載會產生大量的諧波電流并注入到電網中，使電網電壓產生畸變，這種諧波污染會對電網和用戶產生嚴重的危害。

 電力濾波補償裝置