有源電力濾波器治理諧波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。
1 在我國供配電系統當中，諧波污染是待解決的問題之一，近年來由于社會對于電力的需求變大，以及新型電器的不斷產生，對電力系統的要求也越來越高，形成的諧波污染也越來越不容忽視，因此，我國相關研究人員結合居民以及單位的實際用電狀況，釆用設備，研究新理論去解決電力諧波治理問題。
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。
諧波綜合治理的目的是以低成本獲得高的效益。這里，高的效益是從企業和電力公司2個角度來衡量的。過去，企業從事諧波治理是被動的，也就是說，是單純為了滿足供電企業的要求而采取諧波治理，但這樣做實際上是為了保證大多數企業的用電利益。基于上面的理念，諧波治理應盡量在下游進行,這樣企業內部電網獲得效益高，而當內部電網改善后，供電企業所關注的公共電網的質量自然就得到了保證。
電流跟蹤控制方法，電流跟蹤控制方法在有源電力濾波系統中發揮著重要的作用，它決定了系統的快速性和準確性。為了得到較好的實時性，一般采用跟蹤型PWM控制方式，目前常用的電流跟蹤控制方法有：三角波比較方式和滯環比較跟蹤控制。
有源電力濾波器治理諧波
1）單獨投入有源濾波消除諧波，電網三相相電流波形畸變率THDI由36.8%，35.4%，35.4降低至6.6%、6.6%、7.3%，三相電流波形畸變程度明顯好轉，功率因數由0.87提高到0.92。
2）有源濾波和無功補償裝置都投入后，有源濾波選擇消除諧波模式，無功補償裝置選擇自動控制模式，三相THDI由36.8%，35.4%，35.4降低至3.8%，3.9%，4.5%，三相電流波形畸變程度明顯好轉，功率因數由0.87提高到0.99。
由以上測試結論可知，通過有源濾波及智能電容技術的配合使用消除諧波效果明顯，減少了諧波對電氣設備的危害，并可節約能耗消耗。
