諧波治理在某電纜廠的應(yīng)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(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，給同一網(wǎng)絡(luò)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(shù)降低并列為電力系統(tǒng)的三大公害。所以了解諧波產(chǎn)生的原理、研究消除供配電系統(tǒng)中的高次諧波問題對改善供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)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(chǎn)生的問題有著重要的指導(dǎo)作用。因此對諧波的測量和分析是電力系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)短路容量；增加變流裝置的脈動數(shù)；改善系統(tǒng)的運行方式，設(shè)置交流濾波器等都能減小系統(tǒng)中的諧波成分。

對于該電纜廠，由于供電系統(tǒng)的方案已定型，我們可以考慮設(shè)置有源濾波器。設(shè)置APF的好處有：改善系統(tǒng)用電環(huán)境，提高用電質(zhì)量；提高系統(tǒng)功率因數(shù)，減少無功發(fā)款，帶來經(jīng)濟效益；改善三相系統(tǒng)負載電流的平衡，降低N線電流，提高系統(tǒng)穩(wěn)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(lián)方式接入電網(wǎng)，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個和當(dāng)前諧波分量和無功分量對應(yīng)的反向分量并實時注入電力系統(tǒng)，從而實現(xiàn)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(shù)特點：DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，具有極快的響應(yīng)時間；先進的主電路拓撲和控制算法，精度更高、運行更穩(wěn)定；一機多能，既可補諧波，又可兼補無功；模塊化設(shè)計，便于生產(chǎn)調(diào)試；便利的并聯(lián)設(shè)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(shù)參數(shù)：

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(chǎn)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(xiàn)在，設(shè)備運行良好，諧波危害得以有效控制。

參考文獻：

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

[2]張浩.戴瑞珍.諧波抑制的工程設(shè)計方法探討.電網(wǎng)技術(shù)，2002（6）.

[3]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2013.01.版