安科瑞 师晴晴

江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴

一、前言

 近年来,由电网非线性负荷引起的谐波问题日益受到重视,而有源电力滤波器与传统的无源滤波器相比,具有可以同时实现谐波和无功动态补偿,响应快;受电网阻抗影响小,不容易与电网阻抗发生谐振;跟踪电网频率变化,补偿性能不受电网频率变化的影响等优点,因此采用有源电力滤波器已成为谐波补偿的一种重要趋势。

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。

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、谐波的危害

1、变压器：谐波会增加变压器的铜损、漏磁损和铁损及工作噪音和温升，降低变压器**出力。

2、电缆：谐波电流可能造成线路过载过热，损害导体绝缘，同时高频谐波可能造成集肤效应降低电缆的载流能力。

3、控制系统：谐波会造成电压畸变，导致电压过零点漂移，使控制系统判断错误、误动作等。

4、无功补偿电容器：谐波电流可能造成电容器过电流，造成系统的并联谐振、串联谐振，快速放大谐振电流、电压，造成电容器发热，加速老化，从而缩短使用寿命，严重时引起火灾、爆炸等现场事故。

5、异步电动机：谐波会增加附加损耗。负序谐波产生的负序旋转磁场，会产生制动矩，影响电动机的有功出力。

6、电能表：谐波引起电能计量产生较大误差，严重时会导致计量混乱。

7、保护及通信装置：谐波也是引起录波装置误启动，保护误动和拒动的重要因素。此外，谐波还会通过静电感应、电磁感应乙级传导等多种方式耦合进通信系统，影响他们的运行。

四、治理谐波的效益

1、减少谐波能耗，节约电能。

2、提高电能质量，延长设备使用寿命。

3、降低谐波污染公用电网。

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指定特定次谐波进行补偿；

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。

五、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

六、现场安装图

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**。

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。

八、结束语

与传统谐波治理技术相比，有源电力滤波器作为净化电网污染，改善供电质量的一种**装置，具有明显的优势。大功率电力电子技术和控制技术的不断发展，APF的成本逐渐降低，在我国必将有广阔的应用前景，与此同时，此装置在农村电网治理上也必然得到广泛应用。