諧波治理在某電纜廠的應用實例

3 、諧波治理

    諧波電流不僅影響無功補償柜的正常使用，致使無功功率電費支出增加，諧波污染越來越多地威脅到電力系統安全、穩定、經濟運行，給同一網絡的線性負載和其它用戶帶來了極大影響。諧波已與電磁干擾、功率因數降低并列為電力系統的三大公害。所以了解諧波產生的原理、研究消除供配電系統中的高次諧波問題對改善供電質量和確保電力系統安全經濟運行有著非常積極的意義。諧波測量是諧波問題中的一個重要分支，對抑制諧波、解決諧波產生的問題有著重要的指導作用。因此對諧波的測量和分析是電力系統分析和控制中的一項重要工作，是繼電保護、故障測量等工作開展的重要前提。

在電力系統抑制和治理諧波的主要措施有：提高供電電壓等級；加大系統短路容量；增加變流裝置的脈動數；改善系統的運行方式，設置交流濾波器等都能減小系統中的諧波成分。

對于該電纜廠，由于供電系統的方案已定型，我們可以考慮設置有源濾波器。設置APF的好處有：改善系統用電環境，提高用電質量；提高系統功率因數，減少無功發款，帶來經濟效益；改善三相系統負載電流的平衡，降低N線電流，提高系統穩定性。

3.1 有源濾波器的工作原理：

    ANAPF系列有源電力濾波裝置，以并聯方式接入電網，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術，從變流器中產生一個和當前諧波分量和無功分量對應的反向分量并實時注入電力系統，從而實現諧波治理和無功補償。

原理如下圖：

圖3 工作原理

    ANAPF系列有源電力濾波裝置主要技術特點：DSP+FPGA全數字控制方式，具有極快的響應時間；先進的主電路拓撲和控制算法，精度更高、運行更穩定；一機多能，既可補諧波，又可兼補無功；模塊化設計，便于生產調試；便利的并聯設計，方便擴容；具有完善的橋臂過流、保護功能；使用方便，易于操作和維護。

3.2 ANAPF技術參數：

3.3 ANAPF有源濾波器報價及元件清單

4 、治理效果

以下是補償前后單相功率、5次諧波電流及7資金諧波電流對比圖：

APF運行過程中，對以直流電機和三相橋式的6相脈動整流裝置產生的諧波電流取得了很好的抑制效果，特別是消除了諧波含量較高的5、7次諧波電流。現在，設備運行良好，諧波危害得以有效控制。

參考文獻：

[1]陳志業.尹華麗.電能質量及其治理新技術【J】.電網技術，2002（7）.

[2]張浩.戴瑞珍.諧波抑制的工程設計方法探討.電網技術，2002（6）.

[3]上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版