全效电能质量治理装置

　　全效电能质量治理装置对于线性用户，基波和谐波潮流一致，感应式电能表少计量了用户消耗的电能，但计量的电能仍大于基波电能；对于非线性用户，用户自身向电网输送谐波分量，谐波潮流与基波潮流相反，感应式电能表计量的值大于用户消耗的电能而小于用户所消耗的基波电能。

　　有源电力滤波器的现状及发展前景 国外的研究现状， 目前，有源电力滤波器在国外的研究以日本为代表，已经进入实用化阶段，已有很多应用实例。随着容量的逐步提高，其应用范围也从补偿用电户自身的谐波向改善整个电力系统电能质量的方向发展。有源电力滤波器在日美等工业发达国家已经得到了高度的重视和广泛的应用。一些装置已经相当成熟，其产品开始进入大量实用化阶段。如日本的有源电力滤波器使用很普遍，并联型有源电力滤波器容量达50 MVA，采用的是GTO、SCR器件，用于治理电弧引起的闪变。

　　ANAPF有源电力滤波器

　　1 产品简介

　　功能：

　　ANAPF系列有源电力滤波器通过电流互感器采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。

　　应用范围：

　　适用于并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。

　　订货范例：

　　具体型号：ANAPF150-380/BGL

　　技术要求：谐波补偿电流150A，线电压等级380V 。

　　接线方式：三相四线

　　安装方式：立柜式

　　互感器接线方式：负载侧

　　2 技术参数

　　3 产品选型

　　4 ANAPF在低压配电系统中的具体应用

　　上海某中小型企业，变压器容量为150kVA，到了冬季当有大量的空调同时打开时，断路器就会跳闸，严重影响了公司的日常运营。经调查该公司有大量节能灯、变频空调、计算机、打印机和电梯等非线性负载，正是这些非线性负载降低了变压器的出力。研究表明谐波电流会引起变压器外壳外层硅钢片或某些紧固件发热，可能导致局部过热的发生，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏，缩减变压器使用寿命。谐波的存在会使视在功率增加，不考虑谐波的情况下，视在功率S和有功功率P以及无功功率Q的关系为在有谐波的情况下，都无法转化为有用功率。由此可见，谐波对变压器的使用效率产生重大的负面影响。经实际勘测分析发现该公司变压器裕量虽不大，但如果把谐波降低到符合国家标准规定的范围内，就可以满足日常的供电需求，没有必要扩容。对公司的用电负荷进行调查分析，发现照明回路负荷较大，并且因为照明回路使用了大量的节能灯，使该回路谐波含量比较高，是降低变压器出力的主要原因。

　　用FLUKE 434对照明回路进行测量得到电流波形如图1所示。由图可知，电流波形与理想的正弦波相去甚远，畸变较为严重。电流波形的畸变会导致电压波形的畸变进而影响到其他设备如计算机的正常运转。同时N相电流达37A，电流不平衡问题也比较突出，存在较大的用电隐患。

　　分次谐波含量数据如图2所示。由图可知，A相、B相、C相的THDi分别为19.7%、27.8%、26.6%，谐波污染非常严重，存在安全隐患。

　　图1：照明回路电流波形 图2：照明回路分次谐波含量数据

　　根据谐波含量，选用额定容量为50A的ANAPF对照明回路进行单独补偿，治理后得到的电流波形图、分次谐波含量数据分别如图3、图4所示。

　　图3：治理后照明回路电流波形 图4：治理后照明回路分次谐波含量数据

　　从图3、图4可以看出，治理后电流波形接正弦波，电流的畸变得到了有效的控制；中性线电流也从37A降低到5A，消除了因中性线电流过大而引起的火灾隐患；电流的谐波含量也从20%左右降到了3%左右，谐波含量大为降低，已符合GB T14549-1993《电能质量 公用电网谐波》规定标准。

　　ANAPF有效的降低了THDi，同时治理了三相不平衡，减少了中性线流过的电流，有效的提高了各项电能指标，使各种用电设备能正常稳定运行，延长了设备的使用寿命，减少了因电路故障而产生的损失。

　　通过本次的数据采集与分析，积累了大量的参考数据，为以后进行谐波治理打下了坚实的基础。

　　APF融合了技术核心，将电力电子自动控制、高速计算机等优势融合其中，运用于谐波治理工作具有较强的针对性和现实性。它建立在测量下的负荷电流谐波含量指数的基础之上，运用逆变器，使产生的谐波电流 与系统中谐波电流大小相同，但相位相反，这样的谐波电流进入电网后，可以与其中己存在的谐波相抵消。

　　有源电力滤波器的工作原理和基本控制方法，并阐述有源电力滤波器的现状及发展前景等等。有源电力滤波器；谐波；工作原理；应用及前景，有源电力滤波器是一种用于动态治理谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，可以克服无源滤波器等传统的谐波治理和无功补偿方法的缺点。