▲ 項(xiàng)目背景：

　　江陰港港口的主要諧波源是門(mén)機(jī)、行車(chē)和一些辦公設(shè)備，門(mén)機(jī)在運(yùn)行時(shí)需要大量無(wú)功，且電流沖擊大，波動(dòng)很快，產(chǎn)生大量的諧波電流，功率因數(shù)很低，造成無(wú)功罰款；傳統(tǒng)的純?nèi)轃o(wú)功補(bǔ)償裝置已經(jīng)不能解決這些電能質(zhì)量問(wèn)題，不及時(shí)治理，甚至?xí)?duì)無(wú)功柜產(chǎn)生危害，使得電容壽命降低，更換頻繁。

　　▲ 治理方案：

　　因現(xiàn)場(chǎng)非線性負(fù)載（經(jīng)檢測(cè)，主要為起重機(jī)回路）多，且具有地域分散，沖擊電流大的特點(diǎn)，易采用集中治理方式，在每個(gè)變電站進(jìn)行諧波治理。采用無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波治理綜合方案可兼顧無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理功能，該方案利用現(xiàn)有無(wú)功補(bǔ)償控制柜，減少用戶(hù)改造投入成本，將ANAPF系列有源電力濾波裝置并聯(lián)到配電系統(tǒng)中，一方面可有效抑制諧波放大，保護(hù)電容器，而裝置的檢修與日常維護(hù)只需從電網(wǎng)中切除，不影響現(xiàn)場(chǎng)的正常運(yùn)營(yíng)。

　　1 概述

　　1.1 諧波的產(chǎn)生

　　電力系統(tǒng)中理想的電壓、電流波形都是頻率為50Hz的正弦波，但是非線性電力設(shè)備 （大功率可控硅、變頻器、UPS、開(kāi)關(guān)電源、中頻爐等）的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了大量畸變的諧波電流，諧波電流耦合在線路上產(chǎn)生諧波電壓。對(duì)非正弦的畸變電流作傅立葉級(jí)數(shù)分解，其中頻率與工頻相同的分量為基波，頻率是基波頻率整數(shù)倍的分量為諧波。諧波是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。

　　1.2 諧波的危害

　　●  諧波使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率。大量三次諧波流過(guò)中線會(huì)使線路過(guò)熱，甚至引起火災(zāi)。

　　●  諧波會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作，使電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和噪聲等；使變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱；使電容器、電纜等設(shè)備過(guò)熱、絕緣老化、壽命縮短，以致?lián)p壞。

　　●  引起電網(wǎng)諧振，使得諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍，會(huì)對(duì)系統(tǒng)，特別是對(duì)電容器和與之串聯(lián)的電抗器形成很大的威脅，經(jīng)常使電容器和電抗器燒毀。

　　●  諧波會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)，特別是微機(jī)綜合保護(hù)器與自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，造成不必要的供電中斷和生產(chǎn)損失。諧波還會(huì)使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確，產(chǎn)生計(jì)量誤差，給用電管理部門(mén)或電力用戶(hù)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

　　●  臨近的諧波源或較高次諧波會(huì)對(duì)通信及信息處理設(shè)備產(chǎn)生干擾，輕則產(chǎn)生噪聲、降低通信質(zhì)量、計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作，重則導(dǎo)致信息丟失，使工控系統(tǒng)崩潰。

　　1.4 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

　　GB/T14549-1993 《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》

　　GB/T15543-2008 《電能質(zhì)量：三相電壓不平衡度》

　　GB/T12325-2008 《電能質(zhì)量：供電電壓偏差》

　　GB/T12326-2008 《電能質(zhì)量：電壓波動(dòng)和閃變》

　　GB/T18481-2001 《電能質(zhì)量：暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓》

　　GB/T15945-2008 《電能質(zhì)量：電力系統(tǒng)頻率偏差》

　　GB17625.1-2012 《電磁兼容 限值 諧波電流發(fā)射限值》

　　GB/T15576-2008 《低壓成套無(wú)功功率補(bǔ)償裝置》

　　2 產(chǎn)品介紹

　　2.1 工作原理

　　ANAPF系列有源電力濾波器并聯(lián)在含諧波負(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中，能夠?qū)?dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補(bǔ)償。其原理為：ANAPF系列有源電力濾波器通過(guò)CT采集系統(tǒng)諧波電流，經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量，產(chǎn)生諧波電流指令，通過(guò)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(bǔ)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。

圖2-1  ANAPF有源電力濾波器原理圖

　　2.2 產(chǎn)品特點(diǎn)

　　●  DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，具有極快的響應(yīng)時(shí)間，先進(jìn)的主電路拓?fù)浜涂刂扑惴ǎ雀摺⑦\(yùn)行更穩(wěn)定；

　　●  一機(jī)多能，既可補(bǔ)諧波，又可兼補(bǔ)無(wú)功，可對(duì)2～31次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償；

　　●  具有完善的橋臂過(guò)流保護(hù)、直流過(guò)壓保護(hù)、裝置過(guò)溫保護(hù)功能；

　　●  模塊化設(shè)計(jì)，體積小，安裝便利，方便擴(kuò)容；

　　●  采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和控制，使用方便，易于操作和維護(hù)；

　　●  輸出端加裝濾波裝置，降低高頻紋波對(duì)電力系統(tǒng)的影響；

　　●  多機(jī)并聯(lián)，達(dá)到較高的電流輸出等級(jí)；

　　2.3 主要技術(shù)參數(shù)

　　表2-1 ANAPF有源電力濾波器技術(shù)參數(shù)

　　2.4 產(chǎn)品型號(hào)及說(shuō)明

　安科瑞是一家為企業(yè)用戶(hù)的能源（電、水、氣或其他能源）消耗提供用能數(shù)據(jù)服務(wù)的集成商。結(jié)合企業(yè)用戶(hù)能源供配系統(tǒng)的特點(diǎn)，為每一個(gè)用戶(hù)量身設(shè)計(jì)能源計(jì)量系統(tǒng)，搭建精細(xì)合理的能源監(jiān)測(cè)體系。系統(tǒng)的建設(shè)與投運(yùn)可在能源可靠供應(yīng)、用能合理和用電安全等方面解決用戶(hù)關(guān)注的痛點(diǎn)，幫企業(yè)實(shí)現(xiàn)能源使用數(shù)據(jù)的可視化管理，為企業(yè)今后節(jié)能措施的引進(jìn)實(shí)施提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。