基本概念
三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振,但是价位相对高!
谐波主要危害:
· 增加电力设施负荷,降低系统功率因数,降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率,造成设备浪费、线路浪费和电能损失;
· 引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大,导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行;
· 产生脉动转矩致使电动机振动,影响产品质量和电机寿命;
· 由于涡流和集肤效应,使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热,浪费电能并加速绝缘老化;
· 谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度,降低设备使用寿命;
· 零序(3的倍数次)谐波电流会导致三相四线系统的中线过载,并在三角形接法的变压器绕组内产生环流,使绕组电流超过额定值,严重时甚至引发事故。
· 谐波会改变保护继电器的动作特性,引起继电保护设施的误动作,造成继电保护等自动装置工作紊乱;
· 谐波变改变了电压或电流的变化率和峰值,延缓电弧熄灭,影响断路器的分断容量;
· 使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差;
· 干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备和通讯设备,影响设备的正常运行。
有源滤波器容量计算方法
谐波是由非线性设备产生的,而每种设备的实际工作状态都不同。因此实际谐波电流需采用设备进行测量,考虑到设备的技术及经济性,设计谐波治理装置的额定谐波补偿电流应略大于系统谐波电流。由于谐波电流本身的测量与计算比较复杂,况且在设计时往往很难采集到足够的电气设备使用中的谐波数据,可以根据下列公式估算谐波电流进行选型。
有源滤波器治理方式分类与说明
电能质量监测与治理系统针对不同的场合可选择不同的治理方案,一般有集中治理、局部治理和就地治理三种技术方案。
技术优势
绿色化
效率达97.2%,比效率为95%的有源滤波器年节约电能约6, 500kwh
效率更高的拓扑增强型控制算法
基于模型的热设计和结构优化
小型化
体积仅为同类主流1/6,占用更少空间 ,
活适应不同的工况安装创新,壁挂式或机架式安装使用更少的原材料,保护环境
智能化
补偿次数谐波可调感性、容性无功补偿补偿系统不平衡负载自动检测、抑制系统谐振全功能系统
模块化
N+1冗余,显著提高系统可靠性流水线生产 , 更出色质量保证减少系统单故障点灵活并联,适应不同工况
功能特性
同时滤除2~50次谐波,或选择2~50次内任意次数谐波进行补偿 响应时间小于300μs
采用3DSP+CPLD全数字控制方式和国际高速IGBT,闭环控制,滤除谐波
应用四相线技术,消除中性线电流
自动消除谐振,不受电网阻抗和系统阻抗变化影响 具有补偿谐波;同时补偿谐波和无功;同时补偿谐波,无功和负 载三相电流不平衡三种工作模式
电子式过负荷保护
逆变器控制具备了机器快速的FPGA,功率数字信号处理功能
模块化设计,易于扩展 多机并联集能 远程网络功能
维护方便,在符合要求的工作环境下工作,非机器故障无需维护
产品设计标准
板载式有源滤波装置产品介绍
ANAPF板载式有源滤波器装置是我公司研发的电能补偿装置的一种,采用现代电力电子技术,基于高速全数字控制方式的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。与传统无源滤波器(相当于给谐波电流提供了接近于0的极低阻抗通道,以免谐波电流注入系统)相对比,有源滤波器装置通过IGBT逆变模块实现了各次谐波的动态滤除。
谐波治理方案
目前谐波治理的措施主要有3种:受端治理,即从受到谐波影响的设备或系统出发,提高他们的抗谐波干扰能力;主动治理,即从谐波源本身出发,使谐波源不产生或减少谐波;被动治理,即外加滤波装置阻止谐波注入电网。被动治理是目前采用广泛的谐波治理方案。
外加的滤波装置有两种,分别是无源滤波装置和有源滤波装置,他们各有优缺点。无源滤波装置结构简单,安装方便,初期投入小,但是只能滤除固定次数的谐波且易与电网发生谐振;有源滤波装置结构复杂,造价较高,但是补偿效果好,后期维护方便,维护成本低。所以安装有源滤波装置是目前被广泛应用的谐波治理方式。
安科瑞电气股份有限公司[代码:300286.SZ]是一家为智能电网用户端提供智能电力监控、电能管理、电气安全等系统性解决方案的国内少数几家企业之一。 公司自2003年6月成立以来,专注于用户端智能电力仪表的研发应用、生产和销售,致力于为用户提供35(10)/0.4kV变电所自动化系统、建筑光伏发电系统、电能质量治理系统、电能分项计量系统、电气火灾监控系统、IT配电系统、数据中心能耗监测系统、通信基站电源管理系统、消防设备电源监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、*门监控系统以及智能照明系统、电池管理系统、电动汽车充电系统等产品和服务,提高客户用电效率和用电安全。 公司是火炬计划重点和软件企业。先后参与GB/T22264-2008《安装式数字电测量仪表》、JB/T10736-2007《低压电动机保护器》、GB/T15576-2008《低压成套无补偿装置》、GB/T22387-2008《剩余电流动作继电器》等多项电力仪表标准和行标的起草或编制。截至2018年6月30日,公司拥有5项商标,已获得授权的178项,拥有软件着作权143项。ACR网络电力仪表列为重点新产品,公司被上海经信委列为智能电网产业重点企业之一。 公司设在江阴的生产基地——江苏安科瑞电器制造有限公司,采用无铅生产工艺;采用的信息化管理系统,是江苏省两化融合试点企业;拥有能完善的产品试验中心,可开展环境、电磁兼容、安全性、可靠性等多种试验;制造过程中严格执行ISO9001管理标准,为公司产品产业化、规模化实施提供了**。 安科瑞商标和产品先后被评为上海市着名商标和产品,产品广泛应用于上海世博工程、广州亚运会工程、援哥斯达黎加体育场工程、京津高铁电力监控、敦煌10MW光伏**电站、银行浦东数据中心、印度50万吨焦化等国内外重大项目中,赢得了较好的市场声誉。