谐波治理柜

ANAPF在办公楼宇的应用
　　项目背景：
　　珠海横琴口岸项目是临时边检大楼的新建项目，为边检部门电气设备提供可靠电力支持，对电能质量要求较高;用电设备主要是大功率UPS、LED显示屏、空调、照明和报检大厅动力设备等，会产生大量谐波，其谐波主要包括3、5、7、9次;不进行合理治理，将对其他电气设备产生危害，如：大量的3次谐波造成中线过热甚至发生火灾;大量谐波造成变压器局部严重过热;继电保护发生误动作等。
　　治理方案：
　　根据以往测量经验进行谐波分析与估算，谐波主要由UPS和一些非线性直流电源产生，该项目有1#、2#两个配电站，1#配电站有2台800kVA的变压器，2#配电站有2台1000KVA的变压器，分别采用集中治理方案，在每台变压器下加装ANAPF系列有源电力滤波器，由于安装空间有限，选择我司壁挂式有源电力滤波器进行嵌入式安装，1#配电站中#1和#2变压器下安装型号均为ANAPF75-380/BBL，2#配电站中#1和#2变压器下安装均为2台型号为ANAPF60-380/BBL的有源电力滤波器并机使用，**了整个供电系统的稳定性。

产品特点
1、DSP+FPGA全数字控制方式，具有较快的响应时间，**的主电路拓扑和控制算法，精度较高、运行较稳定;
2、一机多能，既可补谐波，又可兼补无功，可对2～31次谐波进行全补偿或*特定次谐波进行补偿;
3、具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能;
4、模块化设计，体积小，安装便利，方便扩容;
5、采用7英寸大屏幕彩色触摸屏以实现参数设置和控制，使用方便，易于操作和维护;
6、输出端加装滤波装置，降低高频纹波对电力系统的影响;
7、多机并联，达到较高的电流输出等级;

安科瑞有源电力滤波器在制药行业的应用
　　1项目简介
　　该项目为上海某新药开发有限公司，主要经营范围包括区内合成药物性小分子化合物和化合物库，精细化工产品的制造、加工。新药、药物中间体、计算机软件及数据库的开发、研制。在研发过程中会使用较多非线性设备，为此，我司为2000KVA的变压器配置了200A的有源电力滤波器，其现场实际应用效果如下介绍。
　　2应用效果
　　本次测量时工况并没有达到满载，选取同一测量点记录有源电力滤波器运行前后数据进行对比展示
　　3对比分析
　　现场3次谐波由17.16A降到1.41A，补偿率高达91.7%;5次谐波由10.22A降到2.12A，补偿率为79.2%;9次谐波由4.97A降到0.61A，补偿率为87.7%。电网电流波形相较于有源电力滤波器运行前较加趋近于正弦波，减少谐波对电网产生的危害，为电力系统保驾**。

谐波抑制与有源滤波装置的应用
　　1 前言
　　在电力系统中，正常的电压和电流波形应当是频率为50Hz的正弦波，但是实际的波形总有不同程度的畸变，这就是谐波所致。随着电力技术的飞速发展，谐波所造成的危害也日趋严重，谐波污染已成为阻碍电力技术发展的重大障碍之一 [ 1 ]。
　　电力系统中谐波的产生大致有三种来源：( 1)来源于发电机。发电机由于三相绕组在制作上很难做到**对称，铁心也很难做到**均匀一致，以及其他一些原因，发电机多少也会产生一些谐波，但一般来说很少; (2)来源于输配电系统。输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器含有铁心，铁心具有磁饱和性，铁心饱和后是非线性的，变压器铁心常工作在磁通密度较高的区段，磁化曲线较陡，较易产生谐波。据统计由电力变压器产生的谐波中，其中的3次谐波电流可达额定电流的15%;( 3)来源于各种电气设备。主要包括一些电力电子整流设备，变频装置，电弧炉、电石炉，气体放电类电光源等等。据统计，由整流装置产生的谐波占电力系统所有谐波的近40%，这是大的谐波源。
　　本文根据谐波产生的特点，总结了抑制谐波的措施，分析无源滤波装置和有源滤波装置在谐波治理中的应用。分析了目前有源滤波器的主要研究方向及有源滤波器设计的一种新思路。
　　2　谐波治理
　　2.1　谐波治理的标准
　　谐波的危害和影响引起了**高度重视，为了保证电网和用电设备的安全、稳定、经济运行，目前许多国家、**组织以及一些大电力公司都制定了相应的谐波标准。
　　GB/T14549-1993 《电能质量：公用电网谐波》[ 2 - 3]
　　GB/T15543-2008 《电能质量：三相电压允许不平衡度》
　　各谐波标准宗旨大同小异，都是基于以下三个目的：
　　(1)将电力系统电流和电压波形的畸变控制到系统及其所接设备能够允许的水平。
　　(2)以符合用户需要的电压波形向用户供电。
　　(3)不干扰其他系统(如通讯系统)的正常工作。
　　2.2　谐波治理的措施
　　针对谐波产生的特点谐波治理的措施主要有以下3种形式：(1)主动治理，即从谐波源出发，使谐波源不产生谐波或降低谐波源产生的谐波; (2)受端治理。即从受到谐波影响的设备或系统出发，提高它们的抗谐波干扰能力; (3)被动治理，即外加滤波装置，阻止谐波源产生的谐波注入电网，或者阻止电力系统的谐波流入负载端。
　　目前应用较广的是采用被动治理的措施，外加滤波装置。目前主要方式为无源滤波器和有源滤波器，以阻止谐波源产生的谐波注入电网，或者阻止电力系统的谐波流入负载端。
　　虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点，在现阶段广泛用于配电网中，但由于滤波器特性受系统参数影响大，只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用，甚至谐振现象等技术缺陷，随着电力电子技术的发展，人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器。
　　相比无源滤波器，有源滤波器具有以下优点：
　　(1)滤波性能不受系统阻抗的影响。
　　(2)不会与系统阻抗发生串联或并联谐振，系统结构的变化不会影响治理效果。
　　(3)原理上比PPF较为优越，用一台装置就能完成各次谐波的治理。
　　(4)可实现动态治理，能够迅速响应谐波的频率和大小发生的变化。
　　(5)由于装置本身能完成输出限制，因此即使谐波含量增大也不会过载。
　　(6)具备多种补偿功能，可以对无功功率和负序进行补偿。
　　(7)谐波补偿特性不受电网频率变化的影响。
　　(8)可以对多个谐波源进行集中治理。
　　安科瑞公司ANAPF系列有源电力滤波装置作为一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿)，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功，是谐波治理和无功补偿的选择，是确保电网稳定运行的有力**。
　　3　ANAPF系列有源电力滤波装置
　　作为改善供电质量的一项关键技术，目前有源电力滤波器在日本、美国、德国等发达工业国家已广泛用于国民经济的各个生产部门，并且谐波补偿的次数逐步提高，单机装置的容量也逐步提高，其应用领域正从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。
　　3.1　ANAPF有源电力滤波装置的工作原理
　　ANAPF系列有源电力滤波装置，以并联的方式接入电网，通过实时检测负载的谐波和无功分量，采用PWM变流技术，从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统，从而实现谐波治理和无功补偿。
　　3.3　ANAPF有源电力滤波装置的功能模块
　　控制器模块APFMC-C100
　　主要由：DSP(数字信号处理器)、FPGA逻辑器件、AD信号采样电路、DI/DO输入输出控制电路、PWM波形控制电路、RS485通讯电路等组成，主要用来完成电压、电流等信号的采集和处理、指令电流的计算、开关电路的生成、PWM信号的输出、系统对外通讯与系统保护等功能。控制系统是有源滤波器的**，它决定了有源电力滤波器系统的主要性能和指标。
　　变流器模块APFCOV
　　其**是储能电容和IGBT模块。变流器的作用主要是将电网的电压经IGBT功率模块整流后为储能电容充电，使母线电压维持在某个稳定的值，在这个过程中变流器主要工作在整流状态，当主电路产生补偿电流时，变流器又工作在逆变状态。考虑到产品是在电网中长时间运行的，因此直流支撑电容采用薄膜电容，功率模块采用德国原装产品，以确保整机质量。变流器的选择根据补偿电流的大小而有所不同。
　　电抗器模块APF-RE.DG、APF-RE.SDG
　　APF电抗器起滤波作用，滤除APF发出的电网不需要的谐波。电抗器可分为单相和三相，电流从15A到200A等多种规格。
　　人机操作界面APF-HMI
　　APF柜在工作时，系统可以监测其网侧电流、APF桥臂电流以及负载侧电流，用户可以通过HMI来对APF的运行模式进行设置，对于运行中出现的问题，可以产生对应的事件记录。HMI就是我司针对电力系统，工矿企业，公用设施,智能大厦的电力监控需求而设计的一种智能仪表，它采用高亮度TFT-LCD彩屏显示界面，通过面板按键来实现参数设置和控制，集成全部电力参数的测量、全面的电能计量和考核管理、多种电力质量参数的分析。
　　配套的电流采样互感器AKH-0.66-K
　　3.4　技术优势
　　DSP+FPGA全数字控制方式，具有较快的响应时间;
　　**的主电路拓扑和控制算法，精度较高、运行较稳定;
　　一机多能，既可补谐波，又可兼补无功;
　　模块化设计，便于生产调试;
　　便利的并联设计，方便扩容;
　　具有完善的桥臂过流、保护功能;
　　使用方便，易于操作和维护。
　　4　ANAPF有源电力滤波装置的应用
　　有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中，如：电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场/港口的供电系统、医疗机构等。根据应用对象不同，ANAPF系列有源电力滤波装置的应用将起到**供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减少设备损坏等作用。
　　4.1　主要应用范围及场合
　　1)机场：主控室、计算机房、广播系统、EIB灯光调光系统等。
　　2)医院：ICU(重症监护室)、MRI(磁共振成像)、手术室、医学成像室、放疗科等。
　　3)剧场、体育馆：解决由于谐波造成的EIB调光设备及其它控制设备的损坏。
　　4)学校：精密实验室、机房、网络中心等。
　　5)研究所：精密仪器、机房、高精密设备集中区域等。
　　6)大型商场：解决由于节能灯大量应用造成的谐波问题。
　　7)银行：计算机中心、营业部计算机、安防系统等。
　　8)税务、工商：大型计算机中心等。
　　9)电信机房：移动基站
　　10)工厂：生产线的PLC、计算机控制设备、高精度机床、PCS系统、计量/称重系统等。
　　11)电视台：图像设备、调光设备、计算机等。

江苏安科瑞电器制造有限公司是安科瑞电气股份有限公司（证券代码：300286 SZ.）的全资子公司，是电动机保护器、导轨电能表、有源滤波柜、工矿用电、远程预付费系统、智能无线测温系统、三相智能电能表、微机保护装置厂家等系列产品的生产基地。公司位于江苏省江阴市，目前现代化生产厂房面积达3万平方米，电子组装生产线均采用无铅生产工艺，生产检测设备自动化程度高，公司采用的信息管理系统，是江苏省两化融合试点企业。公司通过在产品、技术、生产工艺上的技术积累和持续创新，围绕国家产业政策和市场导向，成功实现科技转型，由原来普通数显仪表和电量传感器的生产转到智能网络电力仪表、智能马达保护装置、智能光伏汇流装置、电能质量装置、电气火灾装置、消防电源设备、隔离电源柜、有源滤波装置、光伏汇流箱、光伏并网逆变器等产品的产业化，目前已发展成为一家集研发、生产、销售于一体的江苏省。公司还先后与上海电科所、东南大学、中国矿业大学等科研院所、高校组成产学研联合体，围绕智能电网用户端的电力、电能管理和电气安全开展产品研发，其中与上海电科所合作开发的“1/4抽屉柜智能马达管理单元的研发和产业化”项目被列为*科技特派员项目。公司以用户端智能网络电力仪表及系统集成为主导产业，坚持“为客户设计**”的经营理念，走化、市场化、规模化道路，努力实现“立足中国、放眼世界，争做好的智能配电供应商”的战略目标，为客户提供可靠用电、节约用电、安全用电的完整解决方案，在智能电网用户端、新能源、物联网等领域不断探索开发新产品。