安科瑞 师晴晴  

江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴  

前言

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。

一、有源电力滤波器的实用意义

主要应用场合

1.变频设备的应用场合随着技术的进步，变频设备大量应用于各类场合，变频设备会产生大量的谐波，因此，这类场合是有源滤波器主要的目标市场之一。

2.不稳定负荷的应用场合不稳定负荷不是有源滤波器的主要市场，但它是电力系统一个重要的方面，因为不稳定的负荷虽然所占比例不大，但是它们对电力系统产生的影响却远远大于其它负荷所造成的影响，因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的主要市场方向之一。

3.钢铁厂钢铁厂的电弧炉、轧钢机等是主要的谐波发生设备，且主要是冲击性负荷，对钢铁厂附近的其它负荷有很大影响。同时，谐波问题对钢铁厂无功补偿的影响很大，所以应以无功补偿和谐波治理同时处理作为目标。

4.有色冶金有色冶金的负荷除电弧炉性质的负荷外，还由于采用直流湿法冶金而产生大量的直流成分。

5.港口机械港机是大型的提升设备，一般都采用很大的变频器，因此是港口机械主要的谐波发生源，因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的市场方向之一。

6.电气化铁路电气化铁路一般使用直流电机拖动，因此是一个市政方面的主要谐波源。根据现有上海、北京等地电气化铁路的运行情况，大多数系统都安装了滤波器。预计本产品可以达到电气铁路滤波器国产化的作用。

7.自动化生产线高精度自动化生产线本身不产生谐波，但是对于电能质量有很高的要求，因此需要在高精度自动化生产线的供电侧安装有源滤波器，以降低谐波对生产线的影响。

8.办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所的谐波情况也非常严重，治理方法宜采用集中治理方法，以节省成本。

二、工作原理  

1.ANAPF 模块工作原理  

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。电力滤波装置谐波治理  

2.ANAPF 整机工作原理  

有源电力滤波器是一种用于补偿无功、谐波治理以及不平衡调节的新型电力电子装置；智能控制系统主动根据系  统的线性动态需求，自动调节模块的输出；ANAPF整机主要是由ANAPF模块组成；能完成更大容量的无功功率的补  偿，整机通过一个7寸触摸屏实现人机交互。触摸屏通过RS485与ANAPF模块进行通信。  

三、产品特点  

1) 补偿方式灵活：既可补谐波，又可兼补无功，可对 2-51 次谐波进行全补偿或次谐波进行补偿；  

2) 可治理三相不平衡；   

3) 线性补偿，响应时间≤5ms；   

4) 具有人性化的人机交互界面，可通过该界面看到系统和本体的实时电能质量信息，操作简单，可以远控，也可以本控；   

5) 采用进口 IGBT，功率密度大，可靠性高；   

6) 采用 DSP 高速检测和运算的数字控制系统；

7) 监控以及显示具备远程通讯接口，可以通过 PC 机实时监控；   

8) 标准模块化设计，缩短交付周期，同时提高了使用的可靠性和可维护性。

四、应用场所

1.商业中心  

2.数据中心  

3.变频行业  

4.光伏行业  

5.港口/油田  

6.化工/冶炼  

五、有源电力滤波器的好处

1、提高企业设备的供电质量，提供设备运行的可靠性，减少因设备误动作而造成的经济损失。  

2、降低用电设备发热，减少绝缘老化，从而提高设备的使用寿命，减少设备的维护费用。  

3、减少电容器的谐振几率，提高用电安全。

4、减少谐波产生的电磁干扰，保障弱点系统正常工作。  

5、满足国家及地方标准要求，避免罚款。 

在我国供配电系统当中，谐波污染是待解决的问题之一，近年来由于社会对于电力的需求变大，以及新型电器的不断产生，对电力系统的要求也越来越高，形成的谐波污染也越来越不容忽视，因此，我国相关研究人员结合居民以及单位的实际用电状况，釆用设备，研究新理论去解决电力谐波治理问题。

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