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有源電力濾波器，統(tǒng)稱有源濾波器，英文名Active Power Filter，簡(jiǎn)稱APF。是一種并聯(lián)諧波補(bǔ)償裝置。利用外部電流互感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)載電流，內(nèi)部DSP計(jì)算負(fù)載電流的諧波含量，并將控制信號(hào)發(fā)送給逆變器?？刂颇孀兤鳟a(chǎn)生一個(gè)注入電網(wǎng)的諧波電流，等于負(fù)載的諧波電流和反方向的諧波電流，實(shí)現(xiàn)了有源濾波功能。有源濾波器區(qū)別于傳統(tǒng)LC濾波器的固定補(bǔ)償方式，它實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行精確補(bǔ)償，是目前應(yīng)用于電能質(zhì)量治理的新型電力電子裝置。

工作原理

有源電力濾波器通過(guò)電流互感器檢測(cè)負(fù)載電流，并通過(guò)內(nèi)部DSP計(jì)算，提取出負(fù)載電流中的諧波成分，然后通過(guò)PWM信號(hào)發(fā)送給內(nèi)部IGBT,控制逆變器產(chǎn)生一個(gè)和負(fù)載諧波電流大小相等，方向相反的諧波電流注入到電網(wǎng)中，達(dá)到濾波的目的。指令電流檢測(cè)電路的功能主要是從負(fù)載電流中分離出諧波電流分量和基波無(wú)功電流，然后將其反極性作用后發(fā)生補(bǔ)償電流的指令信號(hào)。電流跟蹤控制電路的功能是根據(jù)主電路產(chǎn)生的補(bǔ)償電流，計(jì)算出主電路各開關(guān)器件的觸發(fā)脈沖，此脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后作用于主電路。這樣電源電流中只含有基波的有功分量，從而達(dá)到消除諧波與進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?。根?jù)同樣的原理，電力有源濾波器還能對(duì)不對(duì)稱三相電路的負(fù)序電流分量進(jìn)行補(bǔ)償，其工作原理如下圖所示：

技術(shù)特點(diǎn)

1、APF內(nèi)部均采用國(guó)際著名品牌、技術(shù)成熟、性能先進(jìn)的元器件。
2、獨(dú)立于電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗之外，不受電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗影響，不發(fā)生諧振與諧波電壓放大，安全性好。
3、諧波補(bǔ)償，可同時(shí)濾除2~50次諧波電流 。
4、內(nèi)置諧波補(bǔ)償、無(wú)功補(bǔ)償、不平衡補(bǔ)償?shù)榷喾N補(bǔ)償功能，用戶可自行設(shè)定選擇補(bǔ)償功能。
5、設(shè)計(jì)選型簡(jiǎn)單，只需測(cè)量諧波電流大小 。
6、單相動(dòng)態(tài)注入電流，不受系統(tǒng)不平衡影響 。
7、具備完整的保護(hù)功能，包括過(guò)載、過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)電流等，以及自診斷功能。
8、具有緩啟動(dòng)控制回路，避免啟動(dòng)瞬間過(guò)大的沖擊電流，并限制在額定范圍內(nèi)。
9、采用通用的modbus遠(yuǎn)程通信協(xié)議，通信接口為RS485/232和CAN總線。
10、擴(kuò)展性能好，可多臺(tái)APF并聯(lián)應(yīng)用。
11、友好的操作和顯示人機(jī)界面，可提供完整的現(xiàn)場(chǎng)信息。
12、獨(dú)創(chuàng)的智能啟動(dòng)系統(tǒng)，具備一鍵并網(wǎng)和系統(tǒng)斷電裝置自動(dòng)投入等功能。
13、電纜可從裝置柜體頂部或底部進(jìn)入，安裝靈活。
14、出色的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，易于安裝和維護(hù)。

主要應(yīng)用的范圍
1、變頻設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)合
隨著技術(shù)的進(jìn)步，變頻設(shè)備大量應(yīng)用于各類場(chǎng)合，變頻設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，因此，這類場(chǎng)合是有源濾波器主要的目標(biāo)市場(chǎng)之一。
2、不穩(wěn)定負(fù)荷的應(yīng)用場(chǎng)合
不穩(wěn)定負(fù)荷不是有源濾波器的主要市場(chǎng)，但它是電力系統(tǒng)一個(gè)極其重要的方面，因?yàn)椴环€(wěn)定的負(fù)荷雖然所占比例不大，但是它們對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它負(fù)荷所造成的影響，因此對(duì)于該類應(yīng)用場(chǎng)合也應(yīng)作為有源濾波器的主要市場(chǎng)方向之一。
3、鋼鐵廠
鋼鐵廠的電弧爐、軋鋼機(jī)等是主要的諧波發(fā)生設(shè)備，且主要是沖擊性負(fù)荷，對(duì)鋼鐵廠附近的其它負(fù)荷有很大影響。同時(shí)，諧波問(wèn)題對(duì)鋼鐵廠無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠绊懞艽?，所以?yīng)以無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理同時(shí)處理作為目標(biāo)。
4、有色冶金
有色冶金的負(fù)荷除電弧爐性質(zhì)的負(fù)荷外，還由于采用直流濕法冶金而產(chǎn)生大量的直流成分。
5、港口機(jī)械
港機(jī)是大型的提升設(shè)備，一般都采用很大的變頻器，因此是港口機(jī)械主要的諧波發(fā)生源，因此對(duì)于該類應(yīng)用場(chǎng)合也應(yīng)作為有源濾波器的市場(chǎng)方向之一。
6、電氣化鐵路
電氣化鐵路一般使用直流電機(jī)拖動(dòng)，因此是一個(gè)市政方面的主要諧波源。根據(jù)現(xiàn)有上海、北京等地電氣化鐵路的運(yùn)行情況，大多數(shù)系統(tǒng)都安裝了濾波器。預(yù)計(jì)本產(chǎn)品可以達(dá)到電氣鐵路濾波器國(guó)產(chǎn)化的作用。
7、高精度自動(dòng)化生產(chǎn)線　高精度自動(dòng)化生產(chǎn)線本身不產(chǎn)生諧波，但是對(duì)于電能質(zhì)量有很高的要求，因此需要在高精度自動(dòng)化生產(chǎn)線的供電側(cè)安裝有源濾波器，以降低諧波對(duì)生產(chǎn)線的影響。
8、辦公大樓、大型商業(yè)區(qū)等節(jié)能燈和空調(diào)集中場(chǎng)所
辦公大樓、大型商業(yè)區(qū)等節(jié)能燈和空調(diào)集中場(chǎng)所的諧波情況也非常嚴(yán)重，治理方法宜采用集中治理方法，以節(jié)省成本。

四大優(yōu)勢(shì)
綠色化
1、效率達(dá)97.2%，比效率為95%的有源濾波器年節(jié)約電能6,500kwh。
2、基于精確模型的熱設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
3、效率更高的拓?fù)湓鰪?qiáng)型控制算法。
小型化
1、體積僅為同類主流品牌1/6，占用更少空間。
2、適應(yīng)不同的工況安裝創(chuàng)新，掛壁式或機(jī)架式安裝使用更少的原材料，保護(hù)環(huán)境。
智能化
補(bǔ)償指定次數(shù)諧波可調(diào)感性，容性無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)不平衡負(fù)載自動(dòng)檢測(cè)、抑制系統(tǒng)諧振全功能監(jiān)控系統(tǒng)。
模塊化
N+1冗余，顯著提高系統(tǒng)可靠性系統(tǒng)生產(chǎn)，更出色質(zhì)量保證減少系統(tǒng)單故障，更出色質(zhì)量保證減少系統(tǒng)單故障點(diǎn)靈活并聯(lián)，適應(yīng)不同工況。

APF有源濾波器最終實(shí)現(xiàn)的目的
1、提高企業(yè)設(shè)備的供電質(zhì)量，提供設(shè)備運(yùn)行的可靠性，減少因設(shè)備誤動(dòng)作而造成的經(jīng)濟(jì)損失。
2、降低用電設(shè)備發(fā)熱，減少絕緣老化，從而提高設(shè)備的使用壽命，減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
3、減少電容器的諧振幾率，提高用電安全。
4、減少諧波產(chǎn)生的電磁干擾，保障弱點(diǎn)系統(tǒng)正常工作。
5、 滿足國(guó)家及地方標(biāo)準(zhǔn)要求，避免罰款。