APF在0.4KV低压配电系统中的应用

电力科技2015.06︱247︱浅析电网动态补偿器（APF）的研究李 辉 王卫峰 郑军超 郑培亮（国网安徽省电力公司阜阳供电公司）【摘 要】随着电力电子装置在电网中的应用，我们对电能变换的控制能力日益增强。

同时非线性负载所产生的无功和谐波污染给电网带来了严重危害，因此研究电网动态补偿（APF）对电网的安全绿色运行具有重要意义。

本文主要阐述了基于FPGA 集中控制的动态补偿装置，它结合了静止无功补偿器的优点，在抑制电网谐波的同时也进行无功补偿。

【关键词】有源滤波；FPGA 集中控制器；谐波采集；无功补偿1 引言电力电子装置在工业生产中的应用越来越广泛，使得电网中电流畸变和无功问题越来越显著。

电流谐波不仅影响电能质量，而且会对电气设备的安全运行造成威胁；针对谐波的治理问题在一些常规的电力用户如：冶金、钢铁、煤矿等企业中采用无源滤波器组进行治理，但始终达不到预期的效果。

由于无源滤波器是静态补偿，不能主动采集谐波信号，是被动治理，只能补偿固定次谐波，这样就造成功率因数不达标从而造成电力设备发热损坏和生产当中的安全事故。

有源滤波器（APF）是通过检测补偿对象的电压和电流的指令信号，此信号经电流发生电路放大得出补偿电流，然后将该电流及时注入电网从而消除谐波。

有源滤波器还会发出基波电流减少负载的无功功率，提高功率因数。

与无源滤波器组相比较，APF 具有高度可控和快速响应特性，能动态跟踪补偿各次谐波及所需的无功功率。

因此，研究动态补偿（APF）的应用具有重要的实际意义。

2 动态补偿器（APF）的原理有源滤波器的滤波原理是通过外部互感器CT 实时采集电流信号送至信号调理电路，通过内部检测电路分离出谐波部分，经IGBT 功率变换器产生与系统的谐波大小相等相位相反的补偿电流，实现滤除谐波的功能。

动态补偿器（APF）与电网的硬件连接图如图2.1所示：图2.1 硬件连接图动态补偿器的内部原理图如图2.2所示：图2.2 动态补偿器的内部原理图隔离开关合闸后，动态补偿器首先通过预充电电阻对直流母线电容器充电，这一过程持续几秒钟，是防止上电后对直流母线电容的瞬间冲击。

基于0.4kV低压配电系统智能化途径探究目前社会的中的各个领域都趋向于智能化发展，引进智能化的先进设备，改变原有的发展状态和模式。

智能化技术也应用到了电力行业中，0.4kV智能配电监控终端单元已经应用到了低压配电系统中，如何将0.4kV智能配电监控终端單元合理应用到低压配电系统中，促进低压配电系统智能化发展是需要探究的问题。

进而本文对0.4kV低压配电系统的功能和技术进行了的研究。

标签：0.4kV低压配电系统；智能化；应用引言：随着计算机技术、微电子技术、电力电子技术、抗干扰技术等新技术的迅速发展，特别是网络通讯技术的发展使得配电自动化技术得到了空前发展。

针对10kV及其以上的配电系统自动化的研究在我国已有近十年时间，且已应用于实践，其技术日趋成熟和完善，为我国配电自动化的发展奠定了基础。

而0.4kV 配电系统的智能化还处于探索阶段。

一、0.4kV低压配电系统的功能1、0.4kV低压配电系统YXM11系列0.4kV智能配电监控终端单元可以监测和控制0.4kV低压配电系统中的受电、馈电、母联、无功补偿、主/备电源投切等各开关柜的断路器、接触器的电参数，所以，其可以完全适用于0.4kV低压成套开关设备的智能化。

YXM11系列0.4kV智能配电监控终端单元在使用时，不需要外接二次变换元件，可以直接把输入输出变换元器件与主板集成在一起，它是应用功能数字化、模块化、集成化、网络化设计的新型低压监控终端产品。

0.4KV低压配电系统在使用的过程中，安装非常的简便，使用起来非常稳定，如果使用出现什么问题的话，工人维修也是非常便捷的。

功能也很强大，能与低压成套开关柜状态一样，并且可以实现人机对话等操作。

之前配电系统中的一些组成部位都可以用0.4kV低压配电系统来代替，实用性比较强，并且使用的过程中灵活性比较强，可以根据低压系统实际情况来进行调节，让低压配电系统可以更好的运行。

2、0.4 kV低压配电系统智能化功能介绍（1）远程监测电气参数YXM11系列0.4kV智能配电监控终端单元组成的低压配电系统可以对系统的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因素、频率、有功用电量、无功用电量、总用电量、工作环境温度、系统主母线各连接点温度等电气参数进行远程监测。

EATAPF系列低压有源滤波无功补偿成套装置概述随着科学技术的不断进步，民用和工业产品都发生了巨大变化。

目前，低压系统负载种类繁杂，有变频空调、洗衣机、冷轧机、电弧炉、电焊机等，这些设备谐波容量大、谐波范围广、负荷变化较快等。

传统的无功功率补偿只能解决功率因素低的问题，并且由于系统谐波的存在，不仅影响了负载设备的使用和运行，也严重影响了无功功率补偿的效果和产品寿命。

我公司研发生产的EATAPF系列低压有源滤波无功补偿成套装置(以下简称装置), 是TSC和APF的有机统一与结合，既实现了对低压系统的无功功率补偿，又实现了对2-50次谐波的有效治理，并且有效节约了成本。

EATAPF系列低压有源滤波无功补偿成套装置广泛适用于电力系统和工矿企业的0.4kV供配电系统，以提高功率因数,改善电源质量,降低线路损耗,是目前从技术特性、产品价格、使用效果最好的产品。

1 产品特点a. 采用模糊控制投切电容器，实现电容器组合理补偿；b. 选用无触点开关投切电容器,过零投切，无涌流，减少装置的故障率，延长电容器使用寿命；c. 优质电容器与电抗器及参数优化匹配，可有效抑制谐波，创造良好的运行条件；d. 采取快速熔断器保护，确保装置安全可靠；e. 结构形式通用化，适应各种不同场所需要；f. 提高电容器装置的补偿精度。

g．采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。

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。

指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器（DSP）对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制（PWM）信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。

2 使用环境条件2.1 海拔高度不超过1000 米。

试析0.4kV低压电网的无功补偿方式发表时间：2015-12-01T10:02:49.817Z 来源：《基层建设》2015年17期供稿作者：卢家祥[导读] 佛山市汇博建设工程有限公司低压电网特有的这类无功补偿，减小了电网范畴内的无功流动，这就缩减了总线损，提升各时段的送电质量。

卢家祥佛山市汇博建设工程有限公司 528000摘要：低压电网平日耗费的总功率，常常依托着上一层级的网络予以传送。

无功功率流动之中，会耗费偏多的线损，它缩减了传递过来的电能总质量，增添配变成本。

这种情形下，在低压电网固有的架构内添加最适宜的电容器，就凸显了必要价值。

低压电网特有的这类无功补偿，减小了电网范畴内的无功流动，这就缩减了总线损，提升各时段的送电质量。

本文辨析了0.4千伏这样的无功补偿，探究技术方式。

关键词：0.4kV；低压电网；无功补偿方式0.4千伏这样的低压电网，应当配有适宜的补偿方式。

根据真实状态，筛选最佳的这类无功补偿。

终端衔接着的补偿装置应能符合拟定好的规格，它提升了固有的功率因数，有序缩减损耗，改善了总体架构内的电压成效。

线路补偿凸显的优势，是单位范畴中的投入金额很少，平日之中的配件运用成效高。

这类无功补偿渐渐被广泛采纳，提升技术水准。

一、常见补偿方式（一）网络终端补偿终端特有的无功补偿，也被看成就地补偿。

具体而言，这类终端被布设在配电路径固有的尾端，它直接供应着路径之中的无功功率。

这种供应流程，缩减了电网以内的总无功流量，有序缩减线损，减小路径内的电压。

城镇区段之中，低压住户平日耗费掉的总电量递增；无功功率范畴内的总需求也在持续递增。

对于城乡住户，采纳直接路径下的末端补偿，应能维持住宏观架构内的电压水准，保持降损状态。

厂矿之中布设的电动机械，常会采纳惯用的就地补偿，它被看成随时补偿。

住宅区终端平日的负荷偏小，负荷波动很大，且布设的地段很分散。

对于这类区域，应能设定新颖的终端补偿，提升智能水准。

无功补偿必备的这类配件，应能便于安装，缩减体积及造价。

0.4kV低压电网无功补偿方式探讨作者：曹鹏来源：《华中电力》2013年第12期摘要：本文将具体探讨0.4kV低压电网的无功补偿方式，通过对其线路补偿方式、终端补偿方式的具体介绍帮助相关技术人员更有效了解有关电路知识。

与此同时，通过对电容器相关容量计算及其容量选择方面的实践，具体论述电路评估补偿中所获效益。

关键词：低压电网；无功补偿；方式探讨在科技不断发展进步的环境下，人们经济生活水平得到不断提高，家用电器也已经开始在广大人们群众中得到普遍应用，因此，这样一来就在一定程度上极大的增加了居民生活用电量所需，快速提高了住宅小区用电容量，导致其低压电网经常性的进行超负荷的工作，使其在一定范围内大大降低了居民用电功率。

同时，因为大型工厂、居民小区、社区商店等用电线路的相对陈旧，使得线路尾端的电压承受能力超出了正常范围，从而影响小区居民的正常用电生活，同时由于电压过低，严重情况下还会对居民家中的电器设备造成一定的损害。

同样，由于新型电器的全新组合方式，使其在一定范围内极大增加了用电的功率需求，加速了低压线路损耗过程，从而导致整个低压电网功率偏低的后果。

低压电网所消耗的无功功率主要是通过上级电网的远距离输送实现的，通常情况下由于超负荷的无功功率在电网中的流动过程，使得相关电力线路遭到损耗，电压减小，与此同时又会影响到相关输电质量、电力经济效益以及其供电能力的强弱。

所以，就现在的情况看来，给低压电网适当的安装一些低压电容装置是极具意义的。

它不仅可以有效降低电线运输压力，改善居民用电环境，而且还可以有效提高居民用电质量。

一、线路补偿低压电网中的线路补偿是相关电力工作者将户外的并联电容器装置安放在高空电线上的过程，以求达到增强电网无功功率的目的，从而在一定程度实现减少线路损耗，有效增强电压的作用。

对于这种无偿线路补偿方式的运用一般适用于10kV的电网中，对于0.4kV电路的运用研究则相对较少。

同时，由于电网安装中的并联电容器距离变电站距离相对较远，常常会对无功补偿装置的运用效果产生一定影响，造成其工程控制成本过高、工程人员工作量过大、安装环境设施差等现象的发生。

浅谈0.4kV低压带电作业装备之应用摘要：在配电领域，需要大量的一线工作人员进行繁重和庞杂的低压配网带电作业。

因此，研制出能够提高带电作业安全性和工作效率的辅助工具成为亟待解决的问题。

本文结合本局“刘耀昌劳模创新工作室”职创项目开展状况，针对低压带电装表作业的工作环境，提出0.4kV带电装表作业平台。

采用专家打分法对平台外观和材料的备选方法进行打分，建立了专家打分和评价因素综合考量的数学模型，通过计算，确定了平台的外观和材料。

采用同样方法，选择了平台各零部件的尺寸以及材料。

关键词：低压带电装表作业平台；低压集抄维护梯台：套装绝缘凳1 引言在现代电网建设和运维中，需要大量的一线工作人员进行繁重和庞杂的低压带电作业，比如低压客户计量装表数量。

从目前装表作业状况分析，为客户提供优质服务和可靠电源，当采用带电装表作业时，要求施工人员对地保证足够绝缘。

而现有辅助工具功能的实用性是低压带电装表作业的薄弱环节，因此，针对低压带电装表作业特点，研制适合低压带电作业的辅助工具成为亟待解决的问题。

2 0.4kV带电装表作业平台的设计2.1 低压带电装表作业平台整体结构设计经小组成员与同行业的咨询及市场调查发现，现在市面上并未有专门针对低压带电装表作业的作业平台，也没有可直接借鉴的满足带电作业可靠绝缘要求的平台产品，所以我们需要自己设计并制作出一款安全便捷的低压带电装表作业平台，为装表工作人员提供多种作业姿势的选择，方便工作人员装表时工具的存、取，提高装表效率，且能保证带电装表作业的安全性。

考虑到低压带电装表作业的现场作业环境，和市场调查，提出四种作业平台结构的方案：人字梯、单侧梯、登高梯和舷墙梯。

我们邀请专家从稳定性、搭建便捷性、占地面积、经济性、移动便捷性五个评价因素，对方案进行打分，再根据实际情况，设计作业平台结构方案评价因素的权重因子。

针对四种方案，利用公式（1）对各方案的评价因素分数和权重因子进行相乘并对各项求和，进行加权计算，得到作业平台结构方案评价因素加权结果。

采用APF进行谐波治理和无功补偿的工程应用姚锦卫;张国兴;张颖【摘要】大部分工矿企业的用电情况复杂,大量非线性负荷使供电系统中高次谐波含量增加,引起电网电压畸变,常规无功补偿设备无法有效应对.针对上述现象,本文提出了一种由三电平拓扑电路组成的有源电力滤波器(APF)模块设备,安装在变压器二次侧0.4 kV母线上,对电源系统进行谐波治理和无功补偿.该模块运行速度快、功率损耗低、体积小、重量轻,较适宜于现场的安装改造.工程实践证明该模块能够有效解决供电系统谐波污染和无功补偿问题.%The situations of electricity consumption in most industrial and mining enterprises arecomplex,resulting in the increase of high-order harmonic contents due to a large number of non-linear loads and further causing the voltage distortion of power grid. However,these problems cannot be effectively solved using the conventional reactive power compensation devices. In this paper,an active power filter(APF)modular device consisting of a three-level topology circuit is proposed,which can be installed on the secondary side of 0.4 kV bus of the transformer to perform harmonic control and reactive power compensation for the power system. It is found that this module is more suitable for on-site in?stallation and transformation owing to its fast speed,low power loss,small size,and light weight. A practical engineer?ing application showed that the proposed module can effectively solve the problems of harmonic pollution and reac?tive power compensation.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2018(030)006【总页数】5页(P140-144)【关键词】无功补偿;电能质量;谐波污染;谐波治理;有源电力滤波器【作者】姚锦卫;张国兴;张颖【作者单位】河北省科技工程学校,保定 071000;鼎阳智电慧服科技股份有限公司,保定 071051;河北省科技工程学校,保定 071000【正文语种】中文【中图分类】TM76随着电力电子技术的发展和晶闸管、绝缘栅双极晶体管 IGBT（insulated-gate bipolar transistor）等相关电力电子器件的广泛应用，非线性负荷在用电设备中所占的比例显著提升并呈逐年扩大的趋势。

有源电力滤波器APF在小区配电网中的应用【摘要】随着各种电子设备等非线性负载的广泛应用，小区配电网的谐波污染日益严重，电能质量问题越来越突出。

本文介绍了小区配电网谐波产生的原因、特点和危害，并简要介绍了有源电力滤波器的工作原理和使用成效。

通过有源电力滤波器投入前后小区配电网电压、电流的波形对比，说明利用有源电力滤波器进行小区配电网谐波治理、提高电能质量是切实可行的。

【关键词】小区配电网；谐波污染；有源电力滤波器；谐波治理1、引言随着经济的发展和居民生活水平的不断提高，各类电子设备及变频电器越来越多地进入人们的家庭，这些电子设备及变频电器在满足人们生活需求的同时，对电能质量的要求也越来越高。

同时，由于多数电子设备及变频电器是非线性负载，因此在使用过程中会产生大量谐波并注入电网，降低了电网的功率因数，使电网电压和电流发生畸变，影响了供电质量。

长期以来谐波问题只是在工业领域受到重视，而在小区配电网中很少受到关注。

有调查结果表明，小区配电网谐波污染程度已经非常严重，且有逐年加剧的形势。

因此，小区配电网的谐波治理势在必行。

2、小区配电网谐波产生的原因、特点及其危害2.1小区配电网谐波产生的原因正弦电压作用在非线性负载上产生的电流不是标准正弦电流，而是发生了畸变。

根据傅里叶级数理论，可以将负载电流进行傅里叶积分，分解出以基波频率为基础的各次谐波，即电流中除了基波（50Hz）的电流以外，还有2次（100Hz）、3次（150Hz）……各次谐波电流。

家庭中使用的电器设备多数都是非线性负载，所以在使用过程中都会产生谐波。

2.2小区配电网谐波的特点根据国内外对小区配电网谐波测试的结果分析，目前小区配电网谐波具有以下特点：（1）小区配电网中谐波电流以3次、5次、7次为主；（2）小区配电网中非线性负荷具有基波功率因数高，含谐波功率因数低的特点，如：个人电脑基波功率因数可达0.9，含谐波功率因数在0.5-0.6；（3）小区配电网中非线性负荷单个负荷容量小，但同时集中使用的概率大，因此负荷总量大，谐波电流叠加效应使其每日波动较大；（4）受居民生活规律影响，通常是晚上处于用电高峰，谐波含量最高，白天处于用电低谷，谐波含量最低；（5）呈季节性波动，通常夏季、冬季负荷高，因而谐波含量高，春季、秋季负荷低，因而谐波含量低；（6）受地域气候的影响和人们生活水平的影响，具有明显的区域性特点；（7）谐波污染严重的地区，电能质量低，但是往往对电能质量的要求更高；（8）小区配电网中，负载配置不平衡导致运行时三相不平衡，零线电流过大，造成供电隐患。

一、有源电力滤波器本系列产品是以高性能的数字处理器（DSP）为核心，采用高频电力电子变换技术，进行谐波抑制和动态无功补偿的新型电力电子装置。

原理图原理有源电力滤波器(APF:Active Power Filter)采用并联的方式，通过实时检测负载的谐波和无功分量，采用PWM变换技术，将与谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入供配电系统中，实现滤除谐波、动态补偿无功的功能。

应用本产品可广泛应用于企业、商业和机关团体的供配电系统中。

其主要应用的行业包括：电力系统、石油、烟草、化工、冶金、制药、造船、汽车制造、电信、水泥、矿山、电气化铁路、造纸、精密机械加工、焊接、纺织、印刷、精密电子、半导体生产企业等。

特点实时跟随、动态补偿采用基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测技术，实时检测谐波电流。

通过瞬时电流跟踪控制，实现谐波电流动态补偿，自动跟踪负载谐波变化，具有高度可控性和快速响应性。

优异的补偿特性补偿性能不受系统阻抗的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险。

也可以用来抑制供电系统中因谐波引起的系统谐振。

灵活的补偿方式一机多能，不仅能治理谐波，而且能补偿无功、提高功率因数。

既可对单个谐波源独立补偿，也可对多个谐波源集中补偿。

治理谐波时还可实现对指定次谐波进行治理。

DSP智能监控DSP高速检测和运算，确保谐波检测和补偿控制精准有效；兼具智能监控功能，装置操控灵活，运行参数、工作状态一目了然，故障自动诊断；具备远程通讯接口，可通过PC机实时监控。

先进的功率变换设计采用最新的IGBT高频开关器件，主电路为桥式全控PWM变流器，具有体积小、效率高、可靠性高的特点，先进的多重化技术实现整机容量的扩展。

标准化模块化设计功率电路或控制电路采用模块或组（插）件结构，在实现标准化生产的同时提高了产品的可靠性和可维修性。

型号说明操作显示面板 DSP电路板规格和技术参数二、滤波方案的选择针对供配电网供电质量受到污染，同一供配电网上的其它敏感负载工作受到影响，以及本身电网的功率因数较低，实用的滤波补偿解决方案主要有以下几种：方案一集中补偿针对整个电网进行综合治理，可采用无功补偿或无源滤波器。

有源电力滤波器在低压配电网中的应用摘要：本文首先介绍了有源电力滤波器的工作原理，低压配电网有源电力滤波器的分类以及有源电力滤波器的关键技术并对其进行深入细致的研究。

关键词：有源电力滤波器；低压配电网；技术有源电力滤波器（APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对幅值和频率改变的的谐波进行快速跟踪补偿。

从谐波治理的效果来看有源滤波器的性能明显优于无源滤波器，不管是高次谐波还是低次谐波，有源电力滤波器都能对其在不发生谐振的情况下进行消除，但是它也有其自身的缺陷，即结构复杂和成本高。

一、有源电力滤波器的工作原理下面给出有源电力滤波器的结构原理图如图1所示。

图1 并联型APF的结构原理图APF的主要工作环节有以下几个部分：首先是检测环节，即从负载电流中准确实时地检测出谐波成分；其次就是得出补偿电流的控制信号。

控制信号是将谐波信号输入控制器经过一定的算法得出补偿电流的补偿信号，得到补偿电流的指令信号之后将其送入变流器的驱动电路，再由驱动电路将控制信号放大，最终控制变流器的开关动作。

变流器发出补偿电流来补偿负载中的谐波电流。

图中il为含有谐波的负载电流，ic为变流器发出的与谐波电流大小相等相位相反的补偿电流。

is=il-ic为系统电流的基波正弦量，经过这个过程最终实现了谐波抑制。

二、低压配电网APF的分类（1）按APF主电路结构分类有源滤波的半导体电力变换装置一般采用逆变器，根据APF主电路贮能元件的不同，可以将APF分为电流型和电压型两种。

电流型APF的主电路直流侧接有大电感，在正常工作时，其直流侧电流基本保持不变，但由于电流型主电路直流侧始终有电流流过，该电流将在电感的内阻上产生较大的损耗，导致APF整机损耗大，目前较少使用。

不过随着超导储能技术的不断发展，低压配电网中将有更多的电流型APF投入使用。

（2）按接入电网方式分类根据APF和电网的连接方式，可以将APF分为两大类：并联型APF和串联型APF。

探讨0.4kV低压配电网供电可靠性的提升措施发布时间：2022-12-05T06:55:00.336Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：况文博[导读] 为保证0.4kV配电网能够实现可靠性供电，本文针对低压配网供电系统进行分析，并研究配网系统中可能存在的问题，根据问题提出相应解决策略。

国网濉溪县供电公司安徽省 235100摘要：低压配网为我国社会发展的重要基础，而0.4kV配电网即为低压配电系统中较为关键的环节之一，其不但满足人们用电需求，还实现了电能的有效分配，因此社会各基层及国家各部门人员皆对0.4kV配电网给予高度关注。

为保证0.4kV配电网能够实现可靠性供电，本文针对低压配网供电系统进行分析，并研究配网系统中可能存在的问题，根据问题提出相应解决策略。

关键词：0.4kV低压配电网；供电可靠性；提升措施随着我国社会经济的发展，人们生活水平也逐渐提升，对于电力资源的需求逐渐升高，为满足人们需求，相关部门必须及时针对供电安全性及可靠性进行提升，从而顺应时代发展。

就目前我国配网系统现状分析，仍存在供电可靠性问题，为保证0.4kV低压配网供电系统的稳定运行，必须针对供电可靠性进行强化，从而实现电力系统的稳定持续运行。

1影响0.4kV低压配网供电可靠性因素 1.1过电压因素电力设备在实际运行期间，常出现电压问题，此问题主要包括内部过电压及工频电压等。

为保证供电系统的稳定运行，必须使供电设备长期处于良好环境下，如此才能保障电网系统的可靠性及安全性。

但就目前我国电网运行分析，弧光接地过电压的整体幅值依然相对较高，若长期处于此状态下，将直接阻碍供电系统稳定运行。

1.2外部因素社会科技不断发展，对于电力系统需求亦逐渐升高，但0.4kV低压配网系统的发展速度相对较慢，已经无法满足人们对于供电的需求。

配电网所设计内容相对较多，如：电缆、架空线路以及变压器等，而保证0.4kV低压配网供电的重要基础即为架空线路，但此线路存在一定弊端，仅能以单段形式进行供电，一定程度上限制了供电系统的发展。

APF及其应用有源滤波器是用电流互感器采集直流线路上的电流，经采样，将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理，得到谐波参考信号，作为的调制信号，与三角波相比，从而得到开关信号，用此开关信号去控制单相桥，根据技术的原理，将上下桥臂的开关信号反接，就可得到与线上谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流，将线上的谐波电流抵消掉。

这是前馈控制部分。

再将有源滤波器接入点后的线上电流的谐波分量反馈回来，作为调节器的输入，调整前馈控制的误差。

随着电力电子技术和控制技术的进步，国产有源滤波器已经在各种重大项目上的代替的进口产品，仅2023年，国产有源滤波器产品的销售额已经超过进口品牌5倍之多，有源电力滤波器APF以其巨大的技术优势、强大功能、逐渐下降的价格，必将最终取代传统无源型滤波器PF。

在APF的发展过程中，模块化的有源滤波设备以其体积小，安装方便，集成化程度高，工作稳定，扩容方便等优点慢慢取代了传统的柜式APF，在未来的5年中，模块化的有源滤波APF与静止无功发生器SVG的组合必将成为电能质量行业中最有力的解决方案，并被市场广泛的认可。

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，有源电力滤波器的应用将起到保障供电可靠性、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。

■通信行业为了满足大规模数据中心机房的运行需要，通信配电系统中的UPS使用容量在大幅上升。

据调查，通信低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。

其产生的谐波含量都较高，且这些谐波源设备的位移功率因数极高。

通过使用有源滤波器可以提高通信系统及配电系统的稳定性，延长通信设备及电力设备的使用寿命，并且使配电系统更符合谐波环境的设计规范。

■半导体行业大多数半导体行业的3次谐波非常严重，主要是由于企业中使用了大量的单相整流设备。

有源滤波器（APF）在商业建筑配电系统中的选型与应用探讨摘要：有源滤波器（APF）是实现高质量电能标准要求的重要手段，但是其投入较高。

因此，恰当的选择有源滤波器的容量，合理控制工程投入，是工程设计人员需要认真对待的实际问题。

本文简要阐述了谐波产生的原因和特点，总结了不同滤波模式下的选型原则，对低压配电系统中有源滤波器（APF）的选型具有借鉴意义。

关键词：有源滤波器（APF）；应用；选型1.谐波电流产生的原因在供用电系统中，交流电压和交流电流呈正弦波形。

当正弦波电压施加在线性无源元件电阻、电感和电容上时，仍为同频率的正弦波。

但当正弦波电压施加在非线性电路时，电流就变为非正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。

对于非正弦波周期电压、电流，可分解为傅里叶级数，其中频率与工频相同的分量称为基波，频率为大于基波频率的分量为谐波，谐波次数为谐波频率和基波频率整数比。

如调光设备、荧光灯、变频空调、可控硅等均会产生多次谐波（本工程地下室采用LED照明；有大量风机及变频泵，单体内有空调、电梯等设备）。

2.目前谐波容量的确定主要有以下两种方法2.1根据运行环境确定容量法根据多年的运行经验，推导出下列谐波电流计算经验公式，可满足工程设计要求。

公式为经验公式，计算过程仅设计数值计算，不设计量纲：无特殊干扰，如写字楼、住宅楼等，补偿系数选0.075～0.12。

中等干扰，如节能灯、电脑、复印机、空调相对集中的办公楼、灯光照明比较多的体育场和舞台剧场、通信数据中心、银行数据中心、电视演播中心、一般工厂等，补偿系数选0.12～0.225。

强干扰的项目，如通讯基站、电弧炉、大型UPS设备、变频器、焊接机、整流设备等工厂，补偿系数选0.225～0.3。

（特殊性的负载根据实际确定其补偿系数）2.2根据谐波负载确定容量法根据不同类型的非线性负载的各自容量，以及负载的电流畸变率（THDI）确定各自所需补偿电流的大小，叠加计算得出所需配置的A-APF的容量。

无功电容补偿在低压配电系统中的应用中国电力安全管理网发布时间：2007-9-20随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，大量的居住楼盘、高档商场、宾馆、办公楼等民用建筑在城市中拔地而起，使城市用电量快速增长。

但是，在这些民用建筑场所内使用的多为单相电感性负荷，因其自身功率因数较低，在电网中滞后无功功率的比重较大。

为保证降低电网中的无功功率，提高功率因数，保证有功功率的充分利用，提高系统的供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的成本，节约电能，通常在低压供配电系统中装设电容器无功补偿装置。

本文主要通过设计工作中所遇到的具体工程对无功自动补偿的方式和安装位置作出了分析和比较。

１分相自动补偿的必要性无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。

三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统。

因三相回路平衡，回路中无功电流相同，所以在补偿时，调节无功功率参数的信号取自三相中的任意一相，根据检测结果，三相同时投切可保证三相电压的质量。

三相电容自动补偿适用于有大量的三相用电设备的厂矿企业中。

在民用建筑中大量使用的是单相负荷，照明、空调等由于负荷变化的随机性大，容易造成三相负载的严重不平衡，尤其是住宅楼在运行中三相不平衡更为严重。

由于调节补偿无功功率的采样信号取自三相中的任意一相，造成未检测的两相要么过补偿，要么欠补偿。

如果过补偿，则过补偿相的电压升高，造成控制、保护元件等用电设备因过电压而损坏；如果欠补偿，则补偿相的回路电流增大，线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。

这种情况下用传统的三相无功补偿方式，不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功补偿进行有效补偿，补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更是对整个电网的正常运行带来了严重的危害。

据有关资料介绍，某地综合楼是集商场、银行、办公、车库、宾馆为一体的一类高层建筑，总建筑面积３．２万ｍ２。

主要用电设备有空调机组、水泵、风机及照明灯具等，其中照明灯具均为单相负荷，功率因数在０．４５～０．７５之间。