有源电力滤波器和无源滤波器哪个发展前景比较大
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有源电力滤波器和无源滤波器哪个作用大安科瑞王志彬2019.03大家都知道谐波治理的都知道有有源电力滤波器和无源电力滤波器2种装置可以抑制、控制谐波,那么这2个设备装置到底哪个才可以谐波治理的更好更彻底,下面就由小编给大家叨叨下这2个装置到底哪个更好。
无源滤波器一旦启动,1.性能参数难以变动,滤波特性受系统参数的影响较大。
此外滤波器的电抗电容值通常也会有容差即偏离其标准值±10%而增加了失谐度,也会降低滤波效率;2.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3.谐波电流增大时,滤波器负担随之加重,可能造成滤波器过载;4.有效材料消耗多,体积大。
有源电力滤波器具有什么特点呢:由于无源滤波器具有以上缺点,随着电力电子技术的不断发展人们将滤波研究方向逐步转向有源电力器。
与无源滤波器相比,有源电力滤波器具有高度可控性和快速响应性,不仅能补偿各次谐波,还可抑制闪变、补偿无功其具体特点如下:滤波特性不受系统阻抗的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险;具有自适应功能,可自动跟踪补偿变化着的谐波。
尽管有源电力滤波器有着无源滤波器所不具备的巨大技术优势,但目前要想在电力系统中完全取代无源滤波器还不太现实。
这是因为与无源滤波器相比较,有源电力滤波器的成本较高,这一点是限制其推广使用的关键。
安科瑞ANAPF有源电力滤波器1、概述1.1谐波的产生电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波,但是非线性电力设备(大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等)的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流,谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。
对非正弦的畸变电流作傅立叶级数分解,其中频率与工频相同的分量为基波,频率是基波频率整数倍的分量为谐波。
谐波是电能质量的重要指标。
1.2谐波的危害●谐波使公用电网中的元件产生附加的损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。
大量三次谐波流过中线会使线路过热,甚至引起火灾。
无源滤波电路和有源滤波电路各有什么特点?各适用于什么场合?如何识别滤波电
路的类型...
通过设定信号频率由0~∞变化,分析滤波器的通带和阻带位置。
若滤波电路元件仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波电路。
若滤波电路不仅由无源元件,还由有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成,则称为有源滤波电路。
无源滤波电路的结构简洁,易于设计,但它的通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化,因而不适用于信号处理要求高的场合。
无源滤波电路通常用在功率电路中,比如直流电源整流后的滤波,或者大电流负载时采纳LC(电感、电容)电路滤波。
有源滤波电路的负载不影响滤波特性,因此常用于信号处理要求高的场合。
有源滤波电路一般由RC网络和集成运放组成,因而必需在合适的直流电源供电的状况下才能使用,同时还可以进行放大。
但电路的组成和设计也较简单。
有源滤波电路不适用于高电压大电流的场合,只适用于信号处理。
依据滤波器的特点可知,它的电压放大倍数的幅频特性可以精确地描述该电路属于低通、高通、带通还是带阻滤波器,因而假如能定性分析出通带和阻带在哪一个频段,就可以确定滤波器的类型。
识别滤波器的方法是:若信号频率趋于零时有确定的电压放大倍数,
且信号频率趋于无穷大时电压放大倍数趋于零,则为低通滤波器;反之,若信号频率趋于无穷大时有确定的电压放大倍数,且信号频率趋于零时电压放大倍数趋于零,则为高通滤波器;若信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数均趋于零,则为带通滤波器;反之,若信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数具有相同的确定值,且在某一频率范围内电压放大倍数趋于零,则为带阻滤波器。
有源电力滤波器(APF)市场前景分析摘要本文对有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的市场前景进行了分析。
首先,介绍了APF的基本原理和应用领域。
然后,对APF市场进行了概述,包括市场规模、市场竞争格局和主要的市场驱动因素。
接着,分析了APF市场的发展趋势,包括技术创新和市场应用扩展。
最后,总结了APF市场的机遇和挑战,并提出了相应的建议。
1. 引言有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是一种电力电子设备,用于消除电力系统中的谐波和电流不平衡。
它通过控制器和功率电子开关来实现对电网电流进行实时监测和调节,从而实现有效的滤波和补偿。
2. APF的应用领域APF主要应用于工业电力系统和电力质量改善领域。
在工业电力系统中,APF可以有效地减少谐波和电流不平衡对电力设备的损害,提高电力系统的可靠性和稳定性。
在电力质量改善领域,APF可以消除电力系统中的谐波,降低电力系统的谐波污染水平,提高电力质量。
3. APF市场概述3.1 市场规模随着电力质量问题的日益突出,APF市场需求逐渐增加。
根据市场调研数据,预计未来几年APF市场将保持稳定增长。
尤其是在工业电力系统和新能源领域,APF的应用将更加广泛。
3.2 市场竞争格局当前,APF市场的主要竞争者包括ABB、Schneider Electric、Eaton等知名电力电子设备制造商。
这些公司在技术研发、产品创新和市场渠道方面具有一定的竞争优势。
此外,一些初创企业也在APF市场崛起,加剧了市场竞争。
3.3 市场驱动因素APF市场的发展受到多种因素的驱动。
首先,电力质量要求的提高使需求增加。
其次,工业电力系统的发展和新能源的普及也推动了APF市场的增长。
此外,政府对电力质量和能源效率的关注也为APF市场带来了机遇。
4. APF市场发展趋势4.1 技术创新随着电力电子技术的不断发展,APF的技术也在不断创新。
目前,基于多电平逆变技术的高性能APF已经成为市场的热点。
有源电力滤波器与无源电力滤波器的区别随着大量电力电子装置在电网的投入运行,谐波已被公认为电力系统的“污染”和“公害”,谐波问题以及谐波的治理问题随着电力系统的发展愈来愈引起广泛的关注。
目前谐波治理的方法主要有无源滤波技术和有源滤波技术两种。
无源滤波装置是目前应用最为广泛的谐波抑制手段,它是按照希望抑制的谐波次数专门量身制造的,采用电感、电容的调谐原理,将谐波陷落在滤波器中,以减少对电网的注入。
无源滤波装置结构简单,成本较低,技术已比较成熟,但是也存在着难以克服的缺陷:1、滤波特性受系统参数的影响较大,极易与系统或者其它滤波支路发生串并联谐振。
2、只能消除特定的几次谐波,而对其他的某次谐波则会产生放大作用3、滤波、无功补偿、调压等要求之间有时难以协调4、谐波电流增大时,滤波器负担随之加重,可能造成滤波器过载,甚至损坏设备。
5、有效材料消耗多,体积大有源滤波技术作为一种新型的谐波治理技术,是消除谐波污染、提高电能质量的有效工具,与无源滤波技术相比,有着无可比拟的优势,主要表现在以下几个方面。
1、实现了动态补偿,可对频率和大小均变化的无功功率进行补偿,对补偿对象的变化有极快的响应速度;2、有源滤波装置是一个高阻抗电流源,它的接入对系统阻抗不会产生影响,因此此类装置适合系列化,规模化生产;3、当电网结构发生变化时装置受电网阻抗的影响不大,不存在与电网阻抗发生谐振的危险,同时能抑制串并联谐振4、补偿无功功率时不需要储能元件,补偿谐波时所需要的储能元件不大5、用同一台装置可同时补偿多次谐波电流和非整数倍次的谐波电流,既可以对一个谐波和无功源进行单独补偿,也可对多个谐波和无功源进行集中补偿6、当线路中的谐波电流突然增大时有源滤波器不会发生过载,并且能正常发挥作用,不需要与系统断开7、装置可以仅输出所需要补偿的高次谐波电流,不输出基波无功功率,不但减小了有源滤波器的总容量,还可以避免轻负荷时发生无功倒送现象。
目前国内生产有源滤波装置的企业较少,而且滤波性能也不甚理想。
有源电力滤波器和无源滤波器哪个发展前景比较大安科瑞王志彬2019.03大家都知道谐波治理无非有两种:一是有源电力滤波器装置二是无源滤波装置,但是到底哪个有发展前景,希望下面的介绍可以帮助到大家正确的分辨出有源和无源的前景:传统无源滤波器为T治理电网中的谐波,目前工业应用而言,无源电力滤波器(Passive Power Filter, PPF)以其投资少,效率高,结构简单,运行可靠,维护方便等优点而在众多领域得到了广泛使用。
但其也有诸多的缺点:滤波特性易受电力系统参数的影响,特别是在高压系统中,滤波器失谐状态下,难以满足治理要求;易与系统发生谐振,导致谐波放大,引起无源滤波器过载,甚至烧毁,危及电网安全;单独的无源电力滤波器难以避免无功倒送.此外无源滤波器中的电感、电容消耗大量有效材料,体积大,占地多。
有源电力滤波器由于传统无源滤波器存在固有缺陷,有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的概念于1971年由H.Sasaki和T.Machida提出[Wl,通过向电网注入反方向谐波电流来减少电源电流中的谐波成分,从而改善电源电流波形的新方法.1976年,LGyugyi和ECStyaula提出了用PWM逆变器构成的有源电力滤波器[[12]s1983年,赤木泰文等人提出的“三相电路瞬时无功功率理论”[13〕极大的推动了有源电力滤器的发展.90年代后,并伴随着新型电力半导体器件的出现,脉宽调制技术及高速数字信号处理器的发展,日本、美国、德国等工业发达国家有源电力滤波器已得到了高度重视和日益广泛的应用.目前许多国际著名公司均开发了相关APF产品,如ABB,TOSHIBA,SIEMENS等,其中较多的单台容量为数百千瓦的并联APF.我国在有源电力滤波器方面的研究起步较晚,直到1989年才见到这方面研究的文章,1993年才见到试验性的工业应用实验.21世纪初,研究单位主要集中在一些高等院校和少数研究机构,并取得了一定的科研成果近年来伴随着我国经济高速发展,谐波治理需求越来越迫切。
为什么有源滤波器比无源滤波器更好?用公式来证明由无源元件(电阻、电容、电感)组成的滤波器叫无源滤波器;由有源元件(比如运放,它内部需要提供一定的电压才能正常工作)组成的滤波器叫有源滤波器。
RC低通无源滤波器,如图:当信号频率趋于零时,电容的容抗趋于无穷大,故通带放大倍数为Aup= Uo/Ui=1电压放大倍数Au=Uo/Ui=(1/jwc)/(R+1/jwc)=1/(1+ jwRc)令Fp=1/(2πRC)=1/(2πτ),则Au=1/(1+jf/fp)幅度为|Au|=1/ √(1+jf/fp)2当f=fp时,|Au |=1/ √2=0.707当f>>fp时|Au|=fp/ f,频率每升高10倍,|Au|下降10倍,根据公式dBV=10*log(Po/Pi)=20*log(Vo/Vi)可知,频率每升高10倍,|Au|下降20倍。
当电路带上负载后,如图:通带放大倍数Au= Uo/Ui=RL/(R+RL)电压放大倍数Au= Uo/Ui= [RL//(1/jwc)]/ [R+ RL //(1/jwc)]化简后Au=1/(1+jf/f1p),f1p=1/[(2π(R//RL)C)]根据公式标明,带上负载后,通带放大倍数的数值减小,截止频率升高。
可见,无源滤波电路的通带放大倍数及截止频率会随着负载的变化而变化,这个缺点往往不符合信号处理的要求。
幅频特性曲线如下:有源滤波电路,如下图:大家都知道运放的输入阻抗无穷大,为了使负载不影响滤波特性,可在无源滤波电路和负载之间加一个高输入电阻、低输出电阻的隔离电路,例如运放电压跟随器,就构成了有源滤波电路。
如下图在理想运放条件下,由于电压跟随器的输入电阻无穷大,输出电阻为零,因而Up仅取决于RC的值,输出电压等于输入电压。
在运放功耗允许的条件下,负载变化时,放大倍数和频率特性不变。
有源滤波电路一般由RC网络和运放组成,因而需要一定的直流电压给运放供电,同时还可以进行放大。
有源电力滤波器的优缺点有源电力滤波器的作用 1、通过抑制谐波,净化电网,节约综合用电相关费用8%-20%,使用该设备能快速、有效收回投资成本(一般不超过两年); 2、节约电力变压器、电缆扩容费用,提高电力变压器使用寿命; 3、滤除谐波,保障供电安全,避免用电事故(如电气火灾,或者因用电故障停产); 4、滤除谐波,延长电子设备及元器件寿命,如无功补偿电容器; 5、提高功率因数,功率因数可达到0.95-1(满足电力对企业用电的要求,避免高额处罚,甚至停止供电)。
有源电力滤波器的优点 1、有较快的响应能力 有源电力滤波器可以在很短的时间之内快速的计算出下一个开关的输出频率,响应非常快速,可以快速补偿变化较为频繁的谐波。
2、可靠性高 具有输出过电流、直流侧过电压、直流侧欠电压、交流侧过电流、交流侧过电压、IGBT死区保护以及IGBT综合保护等多种保护功能,以备设备或者系统出现异常情况时,设备可以安全的退出运行或保护系统及设备。
3、有着大容量的补偿力 有源滤波器的补偿能力跟IGBT容量有很大关系,大容量谐波就很难补偿了,有源电力滤波器可以做到不受限制的并柜扩容,实现了大容量的谐波补偿,并且大大降低了成本。
4、简单的操作方法和结构 操作简单,只需与负荷并联入系统,无需进行其他的操作。
内部结构简洁,变流器为模块化结构,易于安装和维护,接入系统后,无需人工干预即可正常运行。
5、高性价比 全面国产化技术,控制器、变流器以及产品结构等方面具有自主的知识产权。
6、节能降耗能力 相比较无源滤波器而言,有源电力滤波器不是通过建立一个谐波通路滤波,因此,有源滤波器能够将谐波的畸变功率这部分完整地节约下来,由此保证用户端得到直接的节能收益。
有源电力滤波器的缺点 1、通带范围小,受到运放的限制。
2、需要直流电源。
3、适用于低频、低压、小功率等场合。
4、价格高,容量小 有源电力滤波器发展趋势 1、对谐波理论的进一步研究和完善。
无源滤波与有源滤波方案的技术比较一、无源滤波:1、缺点1)无功补偿和谐波滤除无法同时兼顾,特别是高功率因数、大谐波电流的条件下,谐波滤除率就大打折扣,甚至不能滤波;2)滤波特性依赖于电网系统的短路阻抗,当电网阻抗值大时滤除率高,否则,反之;3)滤波器容易与系统形成谐振回路,在某一特定谐波次数上产生谐波放大甚至谐振,造成系统不稳以至于崩溃;4)大多数的情况下不可能对所有的特征谐波装设调谐支路,因此不能完全滤除特征谐波和非特征谐波;5)当谐波频率低于最低调谐频率时,阻抗特性变坏;6)无源器件体积较大,如电容和空心电抗器,需要较大的安装空间;7)如果采用铁心电抗器则易于出现铁心饱和、电抗器发热、噪声大等问题;8)当补偿对象谐波电流过大时,容易发生过载现象。
2、优点相对于有源滤波器,价格较低,适用于偶尔停电导致的损失不大的终端用户。
二、有源滤波1、优点(1)实现了动态补偿,可对频率和大小都变化的谐波以及变化的无功功率需求进行补偿,对补偿对象的变化有极快的响应;(2)可同时对谐波和无功功率进行补偿,且补偿无功功率的大小可做到连续调节;(3)补偿无功功率时不需贮能元件,补偿谐波时所需贮能元件容量也不大;(4)即使补偿对象谐波电流过大,有源滤波器也不会发生过载,并能正常发挥补偿作用;(5)受电网短路阻抗的影响不大,不会和系统电网发生谐振;(6)能跟踪电网频率的变化,故补偿性能不受电网频率变化的影响;(7)既可对一个谐波和无功元单独补偿,也可对多个谐波和无功源集中补偿。
2、缺点目前其主要元器件为进口,导致单台市价较无源滤波器高。
滤波器类型 无源滤波器 并联有源滤波器谐波滤除范围 只针对个别特征谐波(对5,7次采用带通滤波方法) 滤除2-60次(含非特征谐波) 谐波滤除率 滤除率低,可达到50% 滤除率达到90%以上响应时间 ≥20ms 0.04ms容量扩展 不可,易过载击穿(原理所致) 自动限流输出,可7级并联扩展基波有功损耗 带高频滤波功能时较大(原理所致) 功耗小,≤2KW功率因数 只能补偿容性无功 可补偿容性及感性无功受系统影响 滤波效率受系统参数及环境变化影响 不受系统参数变化影响维 护 维护必须停车,运行成本高 维护不用停车,运行成本低是否产生谐振 易产生系统并联谐振 不会产生谐振重 量 大 小体 积 大 小损 耗 大 低。
无源滤波器与有源滤波器的比较滤波器是电子学中常用的一种电路元件,用于选择性地通过或者抑制信号的特定频率成分。
基于电路中是否需要外部电源供电的区分,滤波器可以分为无源滤波器和有源滤波器两种类型。
本文将对这两种滤波器进行比较,探讨它们的特点、适用范围以及各自的优缺点。
1. 无源滤波器无源滤波器是一种不需要外部电源供电的滤波器,它的工作原理基于被动元件(如电阻、电感、电容等)的组合。
无源滤波器常用的类型包括RC滤波器和RL滤波器。
无源滤波器的特点如下:1.1 简单:无源滤波器由于不需要外部电源,电路结构比较简单,便于设计和实现。
1.2 低功耗:由于没有功率放大器等主动元件,无源滤波器的能耗非常低。
1.3 适用范围窄:无源滤波器通常适用于处理低频信号(几百kHz 以下)。
对于高频信号,无源滤波器受到被动元件本身的频率特性限制,效果较差。
1.4 线性特性:无源滤波器的频率响应通常是线性的,可以较好地保持信号的幅度和相位特性。
2. 有源滤波器有源滤波器是一种需要外部电源供电的滤波器,它的工作原理基于被动元件和一个或多个主动元件(如晶体管、运放等)的组合。
有源滤波器也有多种类型,包括基于运放的Butterworth滤波器、摆脱电压振荡器和积分器等。
有源滤波器的特点如下:2.1 灵活性强:有源滤波器通过主动元件的放大作用可以提供较高的增益和更好的频率选择性,可以实现更复杂的滤波特性。
2.2 高精度:由于有源滤波器可以通过选择合适的主动元件和调整电路参数实现精确的滤波效果,因此具有较高的精度和稳定性。
2.3 宽频率范围:有源滤波器通常适用于处理宽频率范围的信号。
采用主动放大器的有源滤波器可以实现更高的截止频率。
2.4 需要电源供电:有源滤波器需要外部电源供电,相对于无源滤波器而言,设计和使用上稍微复杂一些。
3. 无源滤波器与有源滤波器的比较无源滤波器和有源滤波器在很多方面有着不同的特点和应用场景。
3.1 功耗和复杂度:无源滤波器功耗低,电路结构简单。
有源滤波技术现状及其发展关键词:有源滤波;谐波;控制策略随着电力电子装置的广泛应用,越来越多的非线性负载被接入电力系统中,因此,电能质量也受到了严重的影响。
同时,现代精密工业和商业用户的用电设备对电能质量的要求也更加严格。
所以,需要一种更为有效的方法滤除电力谐波,提高电能质量。
其中有源滤波器APF是系统中用来抑制谐波的主要措施,它能有效检测出负荷电流中的谐波分量,控制电力电子器件产生与之大小相等方向相反的谐波电流,二者相互抵消达到滤波的目的。
APF的应用大大提高了配电网供电可靠性及电能质量。
1有源滤波的工作原理采用电力滤波装置是有效滤除谐波的重要措施。
滤波方式通常可分为无源滤波和有源滤波。
由于无源滤波器的滤波特性受系统参数影响大、滤波范围小、性能单一、占地面积大等,难以满足某些特定场合对电能质量的要求。
因此有源滤波技术也就成为了目前最具发展潜力的一种滤波技术,因为电力有源滤波器能够满足某些特定场合对电能质量的要求。
此外,有源滤波器还可作为无功补偿装置使用,调节控制策略,使APF装置发出一定量的无功功率,从而向系统中注入无功功率,有效提高功率因数[1]。
有源滤波器具有响应速度快、控制灵活占地面积小、施工维护方便等优点,具体特点如下:1)能够实现动态补偿。
可实时跟踪系统中的谐波含量,并对其进行补偿,响应速度快。
2)APF受电网阻抗的影响不大,有效避免和系统发生并联谐振,同时还能抑制串并联谐振。
3)APF的综合利用效率高。
同一台装置既可用于补偿无功功率,也可用于抑制谐波电流。
4)不依赖于储能元件。
作为无功补偿时不需要储能元件,抑制谐波时所需要的储能元件不大。
2有源滤波技术的历史发展和现状七十年代初有源滤波器的基本原理和电路拓扑结构就已确定,但由于受到当时功率半导体器件水平以及控制策略的限制,有源电力滤波器的研制一直处于试验研究阶段。
直到进入八十年代以来,随着新型电力半导体器件的不断发展、脉宽调制技术的不断进步以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法的提出,使有源电力滤波器得到迅速完善和发展。
2023年有源电力滤波器APF行业市场发展现状有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是一种能够消除谐波和抑制电力干扰的有效装置。
随着工业化进程的不断加速以及电力质量问题的日益凸显,有源电力滤波器市场需求也在不断扩大。
本文将从市场概况、行业发展前景、市场竞争格局等方面分析有源电力滤波器市场发展现状。
一、市场概况目前,有源电力滤波器市场已经形成了比较成熟的市场体系,主要供应商包括ABB、SIEMENS、SCHNEIDER、EATON、TOSHIBA、Delta等国际知名电气企业和INVT、山特维克、烽火、栋松、长城等国内知名企业。
根据市场研究公司Research and Markets的报告,全球有源电力滤波器市场规模在2019年达到了14.46亿美元,并预计在2027年将达到21.77亿美元,增长速度约为6.3%。
目前,市场主要应用在制造业、工业、船舶航运、冶金、石油化工等行业。
二、行业发展前景1.需求稳定增长随着能源供应结构的转型升级以及电力消费量逐步增加,电力质量问题日益凸显,使得有源电力滤波器的需求呈现稳步增长的趋势。
同时,应对可再生能源接入、新能源发展、智能电网建设等趋势也推动了市场需求的增长。
2.智能化发展趋势明显目前,有源电力滤波器市场的产品主要在功能和技术上有很大提升空间。
未来,有源电力滤波器将向智能化方向发展,实现对电力质量的自动监测、自动诊断和自动调整,以适应智能电网和工业4.0等发展趋势。
3.新兴市场增长潜力巨大随着全球经济的不断发展,欠发达地区逐渐崛起,新兴市场存在着巨大的增长潜力。
这些地区的电网建设和产业发展需要稳定的电力供应和高质量的电力,因此有源电力滤波器在这些新兴市场将有着广阔的应用前景。
三、市场竞争格局目前,有源电力滤波器市场主要面向制造业、电力等领域,可应用于变频器、电焊机、UPS、电炉等设备中,市场竞争格局较为激烈。
国际上ABB、SIEMENS、SCHNEIDER等知名企业在技术力量、品牌知名度等方面具有明显优势,而国内的增强电力、INVT、东华电子等企业则在本土市场具有较强的竞争力。
APF有源电力滤波器有哪些优势?APF与无源电力滤波器有何不同?APF,就是常聊的有源电力滤波器。
虽然APF是老生常谈的话题,但是你对APF真的了解吗?为增进大家对APF的认识,本文将对APF 的优势,以及APF和无源电力滤波器予以介绍。
如果你对APF具有兴趣,不妨和我一起继续往下认真阅读哦。
一、有源电力滤波器的优势(1)低纹波电流,高电流响应速度纹波电流和电流响应速度是矛盾的两个指标。
作为有源电力滤波器,其基本原理是检测负载谐波,注入反相谐波,以谐波的相互抵消达到滤波的目的。
一般的有源电力滤波器是一个电流模式控制的电压源逆变器。
输出电流是通过逆变器输出的电压作用在输出电感上产生的。
逆变器采用脉冲宽度调制,根据电工的基本原理,纹波电流决定于开关频率、直流母线电压、输出电感的大小,与电流环的控制无关。
开关频率越高纹波电流越小、直流母线电压越高,纹波电流越大;输出电感越大,纹波电流越小。
而逆变器期望的输出电流是由电流环所控制。
有源电力滤波器输出谐波电流,如果按基波50Hz,补偿50次谐波计算,最高谐波频率将达到2.5kHz。
有源电力滤波器对电流响应速度有很高的要求。
电流响应速度与直流母线电压和输出电感大小有关。
直流母线电压越高,电流响应越快;输出电感越大,电流响应越慢。
我们期望输出纹波电流越小越好,电流响应速度越快越好,这是一对矛盾。
从上述分析可以看出,两电平有源电力滤波器解决这个矛盾的办法只能是提高开关。
在某些厂家的两电平有源电力滤波器产品的开关频率已经达到20kHz。
但是,开关频率的提高带来的是更高的开关损耗以及驱动损耗,有源电力滤波器的单机容量会受到限制,而对于更高电压等级的有源电力滤波器,高压的IGBT根本就不允许那么高的开关频率。
然而,三电平有源电力滤波器从原理上就是一个解决上述问题的方案。
三电平逆变器可以输出正、负、零三种电压,在计算纹波电流时,只需按直流母线电压的一半计算。
由此,在相同开关频率、相同直流母线电压、相同纹波电流要求的前提下,三电平的输出电感为两电平的一半,同时器件的开关损耗和电感上的纹波损耗也会降低。
有源电力滤波器(APF)市场分析现状引言有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)在电力系统中起着重要的作用。
它能够有效地减少谐波、抑制电流峰值以及平衡电压波动,提高电力系统的可靠性和稳定性。
本文将对有源电力滤波器市场的现状进行分析。
1. 有源电力滤波器的基本原理有源电力滤波器是一种利用电力电子技术实现电力滤波的装置。
其基本原理是通过引入一个与谐波相反的电流,将谐波电流与负载电流相消,从而达到谐波抑制的目的。
有源电力滤波器通常包括电流传感器、控制器、功率电子开关以及滤波器等组成。
2. 有源电力滤波器市场的应用领域2.1 工业领域有源电力滤波器在工业领域的应用非常广泛。
它可以用于消除变频器、电弧炉、焊接机等装置引起的谐波污染,保证电力系统的正常运行。
此外,有源电力滤波器还可以用于工业生产过程中的动态功率因数校正,提高电力系统的效率。
2.2 商业领域商业领域的电力负载也存在着谐波问题。
如商场、酒店、医院等场所中的照明设备、空调系统、电梯等设备都会引起电力系统的谐波污染。
有源电力滤波器在商业领域的应用可以有效地改善电力质量,保障电力系统的稳定供电。
2.3 电网接入随着可再生能源发电的快速发展,将大量的分布式发电系统接入电网,会产生大量的谐波和电流峰值。
有源电力滤波器可以对这些谐波进行抑制和平衡,保证电网的正常运行。
3. 有源电力滤波器市场的发展趋势3.1 技术创新随着电力电子技术的不断发展,有源电力滤波器的性能和效率不断提高。
新型的功率电子器件、控制算法以及滤波器结构的研究和应用,使得有源电力滤波器在谐波抑制、电流平衡等方面具备了更强大的能力。
3.2 市场需求增长随着工业和商业领域的不断发展,对电力质量的要求越来越高。
有源电力滤波器作为一种有效的解决方案,将会得到更广泛的市场应用。
此外,电网接入的可再生能源也将提高对有源电力滤波器的需求。
3.3 政策支持政府的政策支持对于有源电力滤波器市场的发展也起到了至关重要的作用。
无源滤波器与有源滤波器的对比研究滤波器在电子系统中扮演着至关重要的角色,用于从信号中去除不必要的频率成分。
其中,无源滤波器和有源滤波器是最常用的两类滤波器。
本文将对无源滤波器和有源滤波器进行对比研究,分析它们的特性、优缺点以及在不同场景下的适用性。
一、无源滤波器无源滤波器是以被动元件(如电容、电感、电阻)为主要构成元素的滤波器。
常见的无源滤波器包括RC滤波器、RL滤波器和LC滤波器。
无源滤波器的特点如下:1. 低功耗:无源滤波器不需要外部电源,能够从输入信号中提取能量进行滤波,因此功耗较低。
2. 简单可靠:由于无源滤波器的结构简单,不涉及电源等复杂部件,因此其可靠性较高,易于设计和制造。
3. 限制频率范围较窄:无源滤波器对于较窄的频率范围内的滤波任务非常有效,可以很好地去除输入信号中的特定频率成分。
4. 难以实现增益:无源滤波器不能实现信号的放大功能,只能对输入信号进行滤波处理。
二、有源滤波器有源滤波器是以放大器等有源元件为核心构成的滤波器。
常见的有源滤波器包括RC激励器滤波器和激励器追随滤波器。
有源滤波器的特点如下:1. 较宽的频率范围:有源滤波器能够滤除较宽频率范围内的噪声和干扰信号,因此在需要处理复杂信号的场合应用更为广泛。
2. 可调增益:有源滤波器的有源元件(如运放)具有放大功能,可以实现信号的放大,提高输出信号的幅度。
3. 复杂、多样的设计:有源滤波器的设计相对复杂,需要考虑电源、放大器和稳定性等因素,设计和制造难度较高。
三、无源滤波器和有源滤波器的对比1. 耗电量:由于无源滤波器不需要外部电源,无源滤波器的功耗相对较低,对于需要长时间运行且电源受限的场景更为适用。
而有源滤波器由于需要外部电源供给放大元件,功耗相对较高。
2. 频率范围:无源滤波器适用于较窄频率范围内的滤波任务,能够准确滤除输入信号的特定频率成分。
有源滤波器则适用于较宽频率范围内的滤波任务,能够处理复杂信号并提供较高的增益。
2023年有源电力滤波器APF行业市场前景分析有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种采用电力电子技术实现的无功补偿设备,广泛应用于电力系统、工业生产、交通运输和通讯等领域。
APF具有精度高、响应速度快、可控性强等优点,能够有效地解决无功补偿、谐波抑制、电压调节等问题,所以在电力领域具有广阔的应用前景。
首先,随着现代电力系统不断向智能化、自动化方向发展,要求电力设备能够具备高精度和高可靠性,以提高系统运行效率和电能质量。
在这方面,APF具有精度高、响应速度快的特点,能够对电力系统中的谐波、电压失真、功率因数等问题进行有效控制和解决,因此在电力设备和系统中的应用前景非常广阔。
其次,在工业生产领域,APF也有广泛的应用前景。
随着工业自动化程度不断提高,许多工厂和企业需要高精度电力设备来保证生产效率和质量,同时也需要调整电力系统中的功率因数、电压和电流等参数。
APF可以有效解决这些问题,因此广泛应用于工业生产各个领域,例如制药、航空航天、冶金等。
此外,APF的应用还可以扩展到交通运输领域。
随着城市化进程加快,城市轨道交通、电动汽车、高速公路等都需要高质量、可靠的电力设备来保证运行安全和稳定性。
APF在这方面也具有很大的应用潜力,可以有效解决这些系统中的电力问题。
最后,在通讯领域,APF也有很广泛的应用前景。
随着通讯技术的不断发展,许多通讯设备需要稳定的电源和电力环境,以保证通讯质量和稳定性。
APF可以有效控制电力系统中的波形失真、谐波、电流闪变等问题,提高通讯设备的电力环境质量,因此对通讯设备和系统也具有很大的应用潜力。
总之,在电力、工业生产、交通运输和通讯等领域,APF都具有非常广泛的应用前景。
随着电力技术的不断发展和需求的不断增加,APF的市场前景也会越来越广阔。
关于无源滤波器和有源滤波器的研究[摘要] 本文介绍了谐波危害,分析了谐波控制方法[关键词] 谐波无功补偿滤波器工业发展和人民的居住水平改善,非线性电网电气设备的大量投运,造成电网谐波所占份额的比重越来越大。
理想的情况下,供电质量应提供平滑的正弦波电流及电压,但在实际应用中的电源电压波形偏离出于某种原因,产生了谐波。
谐波是指频率基波频率的整数倍(又称高次谐波的正弦波,频率为50Hz)。
供电系统产生的基波非线性阻抗特性的电气设备(也称为非线性负载),如反应堆,气体放电灯,电炉等,非线性负载反馈的电源高次谐波,导致供电系统的电压和电流的失真产生畸形,从而影响供电质量。
因此,谐波是电能质量的一个重要指标。
电网用户变压器组也是电网谐波的另一个重要来源,因为三相变压器铁芯构造形状不对称造成目前变压器励磁电流含有谐波分量。
例如,大多数Y,yn 接线的配电变压器中,中相接的都是B相,统一接入方法的变压器线圈就会使3,5,7等次谐波提供了一个单独相互叠加的条件。
有10KV变压器约为2000个用户,总容量是500kV A。
这么多的变压器组又成会成为谐波的重要来源。
又如电镀,水泵,空调,但其数量是非常大,因此不可忽视这一部分。
目前,谐波控制的常用方法不外乎就两种,分别为无源滤波和有源滤波。
这里谈谈这两种方法,分析其经济效益,市场前景的优势和劣势。
我们首先分析第一种谐波控制方法,无源滤波器。
为了筛选出在电网谐波,就有必要提供一个释放谐波路径,保留基波和谐波的短路,从而使谐波源设备的谐波流入直接通过滤波器,而不是进入系统。
为此,可采用是一个LC无源滤波器,常用的单调谐滤波器,这是一个电容、电感和电阻的组合(如图a)。
通过设置其参数,使得谐波频率上装置的感抗和容抗数值相等,从而抵消所需要过滤掉的谐波,过滤器呈现出低阻抗调谐频率,过滤谐波频率可以顺利返回的谐波源,从而达到消除谐波。
对于非调谐的基波和次谐波滤波器,则出现较高阻抗,影响不大。
有源电力滤波控制技术的研究及应用一、概述随着现代电力电子技术的迅猛发展,电力系统中谐波污染和无功损耗问题日益突出,严重影响着电能质量以及电力系统的稳定运行。
为了解决这一问题,有源电力滤波技术应运而生,并在电力系统中得到广泛应用。
有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种基于电力电子技术和计算机控制技术的先进装置,能够实时监测电力系统中的电压和电流,对谐波和无功功率进行补偿,从而改善电能质量,提高电力系统的稳定性和效率。
有源电力滤波控制技术作为有源电力滤波器的核心,其研究与应用对于提高电力系统的电能质量和运行稳定性具有重要意义。
国内外学者对有源电力滤波控制技术进行了深入研究,提出了多种控制策略和优化算法。
这些研究不仅丰富了有源电力滤波技术的理论体系,还为实际应用提供了有力支持。
在实际应用中,有源电力滤波器已广泛应用于工业、商业、住宅等各个领域。
通过采用先进的控制策略和优化算法,有源电力滤波器能够实现对谐波和无功功率的有效补偿,降低电力系统的损耗,提高设备的运行效率。
有源电力滤波器还具有响应速度快、补偿精度高等优点,能够有效应对电力系统中的突发谐波污染事件。
尽管有源电力滤波控制技术取得了显著的研究成果和应用效果,但仍存在一些挑战和问题。
对于不同类型负载的适应性、控制算法的复杂度以及设备成本等方面仍有待进一步研究和优化。
未来有源电力滤波控制技术的研究将更加注重实际应用需求,致力于提高滤波器的性能、降低成本并拓展其应用范围。
有源电力滤波控制技术作为改善电能质量和提高电力系统稳定性的有效手段,其研究与应用具有重要意义。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展,有源电力滤波控制技术将在未来发挥更加重要的作用。
1. 电力污染现象及危害随着电力电子技术的飞速发展,各类非线性负荷的广泛应用使得电网中的谐波污染问题日益严重。
谐波污染不仅影响电力系统的正常运行,还可能对用电设备造成损害,甚至对人们的生产生活安全构成威胁。
有源滤波技术在电力系统中的优势特点及发展前景量越来越多,对电能质量的要求也越来越高。
但是受多种因素的影响,电网中的电流波形严重偏离了正弦波,产生了谐波分量,影响了电能质量水平。
有源滤波和无源滤波是目前常用的两种滤波方法,本文简要介绍了电网中谐波的危害,并且就有源滤波的特点和优势进行了介绍,给出了其未来发展前景。
关键词:有源滤波;电力系统;应用随着人们生活水平的提高,人们对电能质量的要求越来越高,但是电网污染问题却越来越严重,不能满足人们对电能的需求。
传统情况下人们采用无源滤波器对电能中存在的谐波进行滤除,但是由于该技术本身存在的一些缺陷,导致电能滤除质量较差。
为此人们寻求别的方法来实现对电网中谐波的滤除,从而满足人们生活和生产中用电安全性和可靠性的需求。
1谐波的危害人们理想的电能是具有较高对称性能的正弦波,但是在生产和传输过程中受到多种因素的影响,导致其波形偏离正弦图像,影响电能质量。
目前电能中常见的问题有谐波、电压不平衡、过欠电压、电压瞬变以及电压闪变等,其主要原因是电网谐波,即电网中传输的电能中存在一定数量的频率为基波整数倍的电量。
随着科技的不断发展,生产过程中的自动化程度不断提高,一些先进的整流器、变频器以及电加热设备等的应用越来越多,在使用过程中他们产生了大量的谐波,对电网中传输的电流发生畸变,影响生活和生产中设备的正常运行。
谐波的存在会导致设备损坏,引发火灾,严重的还会危及人们的生命和财产安全;造成电容器等设备的损坏;产生干扰信号干扰电子类设备的正常运行,诱发控制系统故障;增加电能在传输过程中的损失,加快电缆老化,产生火灾等安全隐患;造成设备运行过程中的振动和噪声,缩短设备使用寿命;降低电力系统中仪表的测量精度。
2有源滤波技术采用先进的滤波装置,有效吸收电力系统中存在的谐波电流量,是抑制电网中谐波污染的主要方法。
无源滤波器采用电容、电阻和电抗等元器件组合实现对电网中谐波电流的去除,但是在使用过程中容易受系统参数的影响,且只能够对某些阶次的谐波进行滤除,滤波器的负担会随着电网中谐波电流的增大而增大,严重的还会造成滤波器的过载,因此无源滤波器的使用受到了较大的限制。
无源滤波器的特点与优缺点无源滤波器是指无需外部电源供给的滤波器,仅由电阻、电容、电感等被动元件组成。
它具有一些独特的特点和优缺点。
本文将围绕无源滤波器的特点和优缺点展开讨论。
一、特点:1. 低成本:由于无源滤波器不需要额外的电源供给,只需使用被动元件,相对于有源滤波器来说,它的成本较低,非常适合一些成本敏感的应用场景。
2. 无失真:无源滤波器在信号处理过程中不引入额外的放大或衰减,因此不会对信号的相位和幅度产生失真,能够保持较好的信号质量。
3. 稳定性好:无源滤波器由于没有主动元件,相对而言更加稳定可靠,不容易受到环境变化和工作温度的影响,具有较高的稳定性。
4. 相位线性:无源滤波器的相位响应通常是线性的,能够在整个频率范围内保持相位的一致性,这对于需要保持信号的相位关系的应用非常重要。
二、优点:1. 简化电路:无源滤波器通常由少量的电阻、电感和电容组成,电路结构简单、清晰明了,易于理解和设计。
2. 无需供电:无源滤波器无需外接电源,无需其他辅助电路,使用方便,不会对系统的稳定性和可靠性造成额外的负担。
3. 适用范围广:无源滤波器适用于各种频率范围的信号处理,从低频到高频,包括音频、射频等各种类型的信号均可使用无源滤波器进行处理。
三、缺点:1. 信号衰减:无源滤波器在滤波过程中会对信号进行一定程度的衰减,这是由于电阻、电感和电容等元件本身的特性决定的。
因此在设计中需要注意控制衰减量,以免影响信号质量。
2. 限制频率范围:无源滤波器的频率范围通常较窄,不能满足一些特定频率范围的信号处理需求。
对于超高频或微波信号,无源滤波器的应用受到了一定的限制。
3. 难以改变增益:无源滤波器的增益通常不能随意调整。
如果需要改变滤波器的增益,需要更换电阻、电容、电感等被动元件,增加了设计的复杂性和成本。
总结起来,无源滤波器具有低成本、无失真、稳定性好和相位线性等特点,同时具备简化电路、无需供电和适用范围广的优点。
然而,它也存在信号衰减、频率范围受限和难以改变增益等缺点。
有源电力滤波器和无源滤波器哪个发展前景比较大安科瑞王志彬2019.03大家都知道谐波治理无非有两种:一是有源电力滤波器装置二是无源滤波装置,但是到底哪个有发展前景,希望下面的介绍可以帮助到大家正确的分辨出有源和无源的前景:传统无源滤波器为T治理电网中的谐波,目前工业应用而言,无源电力滤波器(Passive Power Filter, PPF)以其投资少,效率高,结构简单,运行可靠,维护方便等优点而在众多领域得到了广泛使用。
但其也有诸多的缺点:滤波特性易受电力系统参数的影响,特别是在高压系统中,滤波器失谐状态下,难以满足治理要求;易与系统发生谐振,导致谐波放大,引起无源滤波器过载,甚至烧毁,危及电网安全;单独的无源电力滤波器难以避免无功倒送.此外无源滤波器中的电感、电容消耗大量有效材料,体积大,占地多。
有源电力滤波器由于传统无源滤波器存在固有缺陷,有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的概念于1971年由H.Sasaki和T.Machida提出[Wl,通过向电网注入反方向谐波电流来减少电源电流中的谐波成分,从而改善电源电流波形的新方法.1976年,LGyugyi和ECStyaula提出了用PWM逆变器构成的有源电力滤波器[[12]s1983年,赤木泰文等人提出的“三相电路瞬时无功功率理论”[13〕极大的推动了有源电力滤器的发展.90年代后,并伴随着新型电力半导体器件的出现,脉宽调制技术及高速数字信号处理器的发展,日本、美国、德国等工业发达国家有源电力滤波器已得到了高度重视和日益广泛的应用.目前许多国际著名公司均开发了相关APF产品,如ABB,TOSHIBA,SIEMENS等,其中较多的单台容量为数百千瓦的并联APF.我国在有源电力滤波器方面的研究起步较晚,直到1989年才见到这方面研究的文章,1993年才见到试验性的工业应用实验.21世纪初,研究单位主要集中在一些高等院校和少数研究机构,并取得了一定的科研成果近年来伴随着我国经济高速发展,谐波治理需求越来越迫切。
国内部分厂商已经能开发出商,并应用于实际工业现场,取得了良好的经济效益。
有源电力滤波器为并联型有源电力滤波器,串联型有源电力滤波器,混合型有源电力滤波器和串一并联型有源电力滤波器等对电流谐波源有很好的抑制作用,可以消除负载引起的谐波电流,同时也可以补偿无功和平衡三相电流。
由此可见有源电力滤波器是无源发展的产物,无源存在的缺点有源都在改进,所以有源的发展前景是非常可观的。
安科瑞ANAPF有源电力滤波器1、概述1.1谐波的产生电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波,但是非线性电力设备(大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等)的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流,谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。
对非正弦的畸变电流作傅立叶级数分解,其中频率与工频相同的分量为基波,频率是基波频率整数倍的分量为谐波。
谐波是电能质量的重要指标。
1.2谐波的危害●谐波使公用电网中的元件产生附加的损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。
大量三次谐波流过中线会使线路过热,甚至引起火灾。
●谐波会影响电气设备的正常工作,使电机产生机械振动和噪声等;使变压器局部严重过热;使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以致损坏。
●引起电网谐振,使得谐波电流放大几倍甚至数十倍,会对系统,特别是对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁,经常使电容器和电抗器烧毁。
●谐波会导致继电保护,特别是微机综合保护器与自动装置误动作,造成不必要的供电中断和生产损失。
谐波还会使电气测量仪表计量不准确,产生计量误差,给用电管理部门或电力用户带来经济损失。
●临近的谐波源或较高次谐波会对通信及信息处理设备产生干扰,轻则产生噪声、降低通信质量、计算机无法正常工作,重则导致信息丢失,使工控系统崩溃。
1.3有源电力滤波器产品效益●使谐波指标满足国家标准,避免供电部门罚款或中断供电;●降低变压器损耗;●减少谐波污染,降低谐波对自动控制装置、电能计量装置、继电保护装置的干扰,保证供配电系统安全稳定运行;●避免谐波过电压和谐波过电流对电气设备的危害,延长设备使用寿命;●节能降耗,提高功率因数,节约电费,避免罚款。
1.4执行标准GB/T14549-1993《电能质量:公用电网谐波》GB/T15543-2008《电能质量:三相电压不平衡度》GB/T12325-2008《电能质量:供电电压偏差》GB/T12326-2008《电能质量:电压波动和闪变》GB/T18481-2001《电能质量:暂时过电压和瞬态过电压》GB/T15945-2008《电能质量:电力系统频率偏差》GB17625.1-2012《电磁兼容限值谐波电流发射限值》GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》2、产品介绍2.1工作原理ANAPF系列有源电力滤波器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。
其原理为:ANAPF系列有源电力滤波器通过CT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。
图2-1ANAPF有源电力滤波器原理图2.2产品特点●DSP+FPGA全数字控制方式,具有极快的响应时间,先进的主电路拓扑和控制算法,精度更高、运行更稳定;●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指定特定次谐波进行补偿;●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;●模块化设计,体积小,安装便利,方便扩容;●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;●输出端加装滤波装置,降低高频纹波对电力系统的影响;●多机并联,达到较高的电流输出等级;●拥有自主专利技术。
2.3主要技术参数表2-1ANAPF有源电力滤波器技术参数2.4产品3、产品应用3.1容量计算方法谐波是由非线性设备产生的,而每种设备的实际工作状态都不同。
因此实际谐波电流需采用专门设备进行测量,考虑到设备的技术及经济性,设计谐波治理装置的额定谐波补偿电流应略大于系统谐波电流。
由于谐波电流本身的测量与计算比较复杂,况且在设计时往往很难采集到足够的电气设备使用中的谐波数据,可以根据下列公式估算谐波电流进行选型。
3.1.1根据负载额定电流和行业类型选型3.1.2根据变压器容量和行业类型选型3.1.3根据快速选型表查表选型查表步骤:步骤1:确定变压器容量和变压器负载率(一般在0.6~0.8);步骤2:根据变压器负载率确定表2、表3或表4;步骤3:确定电流总谐波畸变率(THDi)(表1中THDi值为参考值,仅在估算谐波电流时使用);步骤4:根据变压器容量及THDi参考值确定相应的谐波电流值;步骤5:考虑到一定的裕量,选择相应容量的ANAPF有源电力滤波器。
注:表1~表4参见附录1。
3.2选型示例上海某工厂办公大楼变压器容量为250KVA,变压器负载率为0.8,主要负载为节能灯、变频空调和电梯等,属于办公楼宇。
变压器容量为250KVA;变压器负载率为0.8;负载类型属于办公楼宇,根据表1估算THDi为30%;查表4可得估算谐波电流值为83A;如果根据公式(2)计算,结果是一样的;考虑到一定的裕量,选择100A的ANAPF有源电力滤波器。
3.3治理方式分类与说明电能质量监测与治理系统针对不同的场合可选择不同的治理方案,一般有集中治理、局部治理和就地治理三种技术方案。
(一)集中治理集中治理上图示例本案例是在变电所低压电容柜中设置无功补偿,同时在配电前端设置有源电力滤波器,采用集中治理的方式抑制谐波。
集中治理适用于单台设备谐波含量小,但数量庞大、布局分散的场合,比如办公大楼(个人电脑、节能灯、变频空调、电梯等),虽然单台设备的电流小,谐波含量低,但整栋大楼的总电流大,总谐波电流也大。
(二)局部治理局部治理上图示例本案例是在变电所低压电容柜中设置无功补偿,同时在局部谐波源前端设置有源电力滤波器,采用局部治理的方式抑制谐波。
局部治理适用于谐波源集中在某一条或几条馈出支路的配电系统,比如医院的精密仪器、UPS电源等,虽然单台设备的电流小,谐波含量低,但为防止其他设备产生的谐波对其干扰,采用局部谐波治理。
(三)就地治理上图示例本案例是在变电所低压电容柜中设置无功补偿,同时在主要谐波源的前端设置有源电力滤波器,采用就地治理方式的抑制谐波。
就地治理适用于谐波源比较明确且单台设备谐波含量较大的配电系统,比如大型商业区的景观照明、影剧院的可控硅调光设备、工业区的变频器调速设备等,单台设备电流大、谐波含量高、谐波电流大,为防止谐波电流影响其他用电设备,采用就地治理。
4应用案例4.1ANAPF在数据机房的应用▲项目背景:常熟智慧城市是一个市民卡信息中心,其中包括大型数据机房,对电能质量要求非常高;为了提高供电可靠度,采用大量的UPS作为设备电源,机房内还包含空调设备、照明设备等。
此类电力电子设备皆属于非线性负载,在使用过程中会产生大量谐波并注入系统中,主要以5次、7次为主;如果不进行谐波治理,对电网造成严重的污染,也影响机房中其他敏感设备,比如导致通信数据错误,甚至瘫痪、中断,降低了配电系统的安全性、可靠性。
▲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,供电系统由2台800kVA变压器及其一台800kW发电机组成,采用集中治理方案,在每台变压器下加装300A 有源电力滤波器,由两台150A并机实现,型号为ANAPF150-380/BGL,来自动跟踪补偿负载产生的谐波电流,保证整个系统安全可靠运行。
▲治理效果:图4-1治理之前A、B、C、N相电流波形和电流频谱由图可以看出,治理前,N线电流较大,3次、5次、7次等谐波频次含量较大;治理后,N线电流明显降低、各次谐波电流得到有效抑制,提高了供电系统的稳定性,消除了谐波对通信系统影响的危害,收到了良好的运行效果。
▲安装现场:图4-2安装现场4.2ANAPF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,保障了整个供电系统的稳定性。