智能濾波補償裝置治理諧波當(dāng)負(fù)載產(chǎn)生諧波時，有源電力濾波器檢測出負(fù)載電流中的諧波分量，將其反性后作為指令信號，由補償電流發(fā)生電路產(chǎn)生的補償電流，即與負(fù)載電流中諧波分量大小相等、方向相反，在連接點相互抵消，達(dá)到補償諧波的目的，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：一是主動措施，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，通過主動措施*消除諧波電流是不可能的。被動措施主要有PPF以及近幾年來興起的APF。PPF因其成本低、結(jié)構(gòu)簡單和維護(hù)方便的原因得到了廣泛應(yīng)用，但其有些缺點是難以克服的，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、對于波動性負(fù)載濾波效果不理想等。APF具有響應(yīng)速度快、濾波能力強、安裝靈活、方便擴展的特點，近幾年來得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
產(chǎn)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(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(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)討B(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實時的跟蹤和補償。

　　訂貨范例：

　　具體型號：ANAPF150-380/BGL

　　技術(shù)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(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)同時打開時，斷路器就會跳閘，嚴(yán)重影響了公司的日常運營。經(jīng)調(diào)查該公司有大量節(jié)能燈、變頻空調(diào)、計算機、打印機和電梯等非線性負(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。諧波對變壓器的使用效率產(chǎn)生重大的負(fù)面影響。經(jīng)實際勘測分析發(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，沒有必要擴容。對公司的用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)照明回路負(fù)荷較大，并且因為照明回路使用了大量的節(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對照明回路進(jìn)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(yuǎn)，畸變較為嚴(yán)重。電流波形的畸變會導(dǎo)致電壓波形的畸變進(jìn)而影響到其他設(shè)備如計算機的正常運轉(zhuǎn)。同時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對照明回路進(jìn)行單獨補償，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(biāo)，使各種用電設(shè)備能正常穩(wěn)定運行，延長了設(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)電流控制具有簡單靈活，性能與系統(tǒng)參數(shù)無關(guān)， 動態(tài)響應(yīng)速度快，魯棒性好，精度較高等優(yōu)點，因此在跟蹤諧波電流或電壓的控制方面應(yīng)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(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，該信號經(jīng)驅(qū)動電路來控制開關(guān)的通斷， 從而達(dá)到控制實際補償電流i 跟蹤指令電流i *變化的目的。

 智能濾波補償裝置治理諧波

 　　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，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，一般是指對周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級數(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)備及大電動機、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，也給電網(wǎng)造成了大量的諧波污染。運行經(jīng)驗表明，以上這些設(shè)備掛網(wǎng)運行，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償電容器補償容量大的優(yōu)點，消除諧波的同時精細(xì)地補償無功不但對保障供電系統(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償技術(shù)，能夠為石化企業(yè)電力設(shè)備開發(fā)出性價比高、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。