1 、產(chǎn)品簡介
面臨嚴(yán)峻的電力諧波污染問題，有源電力濾波器是提高電能質(zhì)量最有效的工具。有源電力濾波器，是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速 DSP 器件的數(shù)字信號處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。有源電力濾波器相當(dāng)于一個諧波電流發(fā)生器，它跟蹤諧波源電流中的諧波分量，產(chǎn)生與之等幅反相的諧波電流，從而抵消諧波源產(chǎn)生的諧波電流。與傳統(tǒng)的無源電力濾波器相比，有源電力濾波器具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：
(1) 諧波濾除率高，濾波性能不受系統(tǒng)阻抗的影響；
(2) 不會與系統(tǒng)阻抗發(fā)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化不會影響治理效果；
(3) 具有寬帶濾波特性，一臺裝置就能完成各次諧波的治理；
(4) 實(shí)現(xiàn)了動態(tài)治理，能夠迅速響應(yīng)諧波的頻率和大小發(fā)生的變化；
(5) 由于裝置本身能完成輸出電流限制，因此即使負(fù)載諧波含量增大也不會過載；
(6) 具備多種補(bǔ)償功能，可以對無功功率和負(fù)序進(jìn)行補(bǔ)償；
(7) 諧波補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)頻率變化的影響；
(8) 可以對多個諧波源進(jìn)行集中治理。
有源電力濾波器可廣泛用于工業(yè)、商業(yè)、信息行業(yè)等各領(lǐng)域中的電力諧波治理，治理效果好，節(jié)能、節(jié)材，是諧波治理技術(shù)的最新發(fā)展放向，有著廣闊的發(fā)展前景。
2 、工作原理簡介
有源電力濾波器（Active Power Filter，簡稱 APF），是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速 DSP 器件的數(shù)字信號處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個主要部分組成。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入高速數(shù)字信號處理器（DSP）對信號進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制（PWM）信號形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動脈沖，驅(qū)動 IGBT 或 IPM 功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動消除電力諧波。
有源電力濾波器是利用全控電力電子元件滿足對電能質(zhì)量（功率因數(shù)和諧波）有高級別要求的用戶需求的裝置。APF 裝置并聯(lián)在系統(tǒng)和用戶設(shè)備之間，其主要功能是在電網(wǎng)供電過程中當(dāng)負(fù)載側(cè)產(chǎn)生諧波和無功電流時，保證系統(tǒng)側(cè)的電流沒有諧波和無功電流，使用戶其他關(guān)鍵敏感設(shè)備得以在近不受干擾的電氣環(huán)境中正常運(yùn)行，并且不會污染電網(wǎng)。
有源電力濾波器裝置采用基于 DSP 的主控制器和模塊驅(qū)動器的分層分布式控制器體系，并采用基于彩色觸摸屏的人機(jī)界面，具有全數(shù)字化、自動化、智能化，人機(jī)界面友好，控制方法靈活等特點(diǎn)。目前，產(chǎn)品電壓等級為380V，最大濾波電流為400A。
3、產(chǎn)品優(yōu)勢
實(shí)時跟蹤、動態(tài)補(bǔ)償
采用基于滑窗迭代離散傅里葉變換智能監(jiān)測算法、突破了行業(yè)經(jīng)典諧波算法，更高效，更穩(wěn)定。用以實(shí)時監(jiān)測諧波電流，通過PI、PR電流跟蹤控制，自動跟蹤電網(wǎng)諧波變化，具有高度可控性與快速響應(yīng)性。
先進(jìn)的功率變換設(shè)計
采用全球領(lǐng)先的IGBT智能模塊化功率器件，主電路采用三電平NPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和正弦PWM變流技術(shù)，具有體積小，效率高，可靠性好的特點(diǎn)，先進(jìn)的LCL濾波技術(shù)及多模塊并聯(lián)均流策略便于實(shí)現(xiàn)整機(jī)容量擴(kuò)展。
智能監(jiān)控
采用浮點(diǎn)運(yùn)算DSP（數(shù)字信號處理器）和CPLD（可編程邏輯器件）高速監(jiān)測和運(yùn)算，確保諧波監(jiān)測和補(bǔ)償精度準(zhǔn)確有效，兼具智能監(jiān)控及遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管以及故障自動診斷功能，能自主進(jìn)行并網(wǎng)及退網(wǎng)操作。
4、應(yīng)用領(lǐng)域
1.石化行業(yè)
諧波特點(diǎn)：大量使用變頻器，諧波電流以5、7、11、13、17次為主；
諧波治理的意義：減少電力測量儀器的誤差度，確保電能管理和收費(fèi)的準(zhǔn)確性；
典型應(yīng)用：化工廠，鉆井平臺；
問題：電容補(bǔ)償過容或欠容，功率因數(shù)過低，造成無功罰款。
2.鋼鐵冶煉行業(yè)
諧波特點(diǎn)：鋼鐵冶煉系統(tǒng)中存在著大量的沖擊性非線性負(fù)載（電弧爐、軋機(jī)）和變頻器，工作時會產(chǎn)生2~13次的諧波電流；
諧波治理的意義：減小諧波電流對電網(wǎng)的沖擊，保證設(shè)備安全運(yùn)行，減小諧波對PLC等各種控制器的影響，降低因設(shè)備誤動作而造成的損失；
典型應(yīng)用：軋鋼廠；
問題：供電系統(tǒng)電流嚴(yán)重畸變，PLC控制系統(tǒng)經(jīng)常受到干擾，繼電保護(hù)裝置誤動作。
3.通信行業(yè)
諧波特點(diǎn)：通訊系統(tǒng)中由大量UPS和開關(guān)電源，會造成電網(wǎng)中5次、7次、11次諧波的驟增，畸變率高達(dá)50%
諧波治理的意義：提高供電可靠性，消除諧波對通信系統(tǒng)的干擾，延長設(shè)備壽命
典型應(yīng)用：數(shù)據(jù)中心
問題：負(fù)載為UPS，進(jìn)線開關(guān)出現(xiàn)無故跳閘，諧波干擾嚴(yán)重
4.軌道交通行業(yè)
諧波特點(diǎn)：軌道交通系統(tǒng)中非線性負(fù)載主要包括機(jī)車牽引裝置和機(jī)電系統(tǒng)部分的變頻器，UPS和節(jié)能燈等以3、5、7、11、13、17次諧波電流為主；
諧波治理的意義：通過諧波治理，保障無功補(bǔ)償裝置的安全可靠運(yùn)行；
典型應(yīng)用：地鐵站；
問題：無功補(bǔ)償電容器容易燒毀，補(bǔ)償容量不能無極調(diào)整，配電系統(tǒng)含有大量諧波。
5.采礦業(yè)
諧波特點(diǎn)：主要由于系統(tǒng)中變頻設(shè)備的影響使得5次、7次、11次、13次電流諧波超標(biāo)，對電網(wǎng)造成了嚴(yán)重的諧波污染；
諧波治理的意義：可以降低變壓器溫度，保證可靠運(yùn)行，并降低電網(wǎng)損耗；
典型應(yīng)用：采礦廠；
問題：多臺變頻器應(yīng)用于礦場的供電系統(tǒng)中，各次諧波嚴(yán)重超標(biāo)，造成變壓器發(fā)熱嚴(yán)重，同時影響其他設(shè)備的安全運(yùn)行。
APF有源電力濾波柜的工作原理
有源電力濾波器通過外部電流互感器CT，實(shí)時檢測負(fù)載電流，并通過內(nèi)部DSP計算，提取出負(fù)載電流的諧波成分，然后通過PWM信號發(fā)送給內(nèi)部GBT，控制逆變器產(chǎn)生一個和符合諧波大小相等，方向相反的電流注入到電網(wǎng)中補(bǔ)償諧波電流，實(shí)現(xiàn)濾波功能。
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