鋼鐵廠有源濾波器模塊方案 的特點是可濾除2次~50次電壓諧波，保障供電可靠性、降低干擾、提高電能質量、過載能力強。
一、功能： 通過電流互感器采集系統諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。

二、應用范圍： 鋼鐵廠有源濾波器模塊方案

適用于并聯在含諧波負載的低壓配電系統中，能夠對動態變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。

三、抽屜柜有源電力濾波器訂貨范例：

具體型號：ANAPF150-380/BGL

技術要求：諧波補償電流150A，線電壓等級380V 。

接線方式：三相四線

安裝方式：立柜式

互感器接線方式：負載側

四、有源濾波器模塊技術參數：

抽屜式有源濾波器主要采用FFT算法，DFT算法以及三相電路瞬時無功功率理論算法；抽屜式有源濾波器有并聯型和串聯型兩種，前者用的多；并聯抽屜式有源濾波器主要是治理電流諧波，串聯抽屜式有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。

有源濾波器是由電力電子元件和數字信號處理等構成的電能變換設備。其工作原理是通過有源濾波器產生幅值大小和相位均與母線上電壓(電流)諧波相反的諧波源，將母線上的諧波電壓(電流)抵消，補償后的電壓(電流)波形幾乎為純正弦波。其行為模式是主動式電壓(電流)源輸出。
有源濾波方法的特點是可濾除2次~50次電壓諧波，保障供電可靠性、降低干擾、提高電能質量、過載能力強；串聯有源濾波器主要電壓諧波，并聯有源濾波器主要電流諧波；有源濾波方法主要是諧波，不能吸收諧波電流(不能降低電流有效值)。有源濾波方法的缺點是處理的容量小，設備造價高，在大容量場合無法使用，主要應用于信號通訊、設備等用電功率較小，對諧波要求高，要求干擾因素小的領域。

五、產品選型：

六、產品介紹：

位于無錫江陰市的生產基地--江蘇安科瑞電器制造有限公司是江蘇省技術企業、江蘇省兩化試點企業，現代化生產廠房面積達6萬，目前有5條自動貼裝（SMT）線、4條半自動電子組裝線、4條整機生產線、2條電量傳感器生產線、2條非標低壓成套電氣設備生產線，年生產電力儀表/測控裝置200萬臺，電量傳感器150萬只，非標電氣成套設備1萬臺套；生產過程運用的信息化管理系統，增強各職能部門的協同能力，以提高生產效率和產品交付能力，嚴格執行ISO9001質量管理標準，為客戶提供從產品的咨詢、設計、生產到售后服務的全程質量及服務保障體系。安科瑞在主要城市設立了分公司和辦事處，當地配置銷售、技術團隊，快速響應客戶需求，為用戶提供產品和服務。
ANAPF抽屜柜有源電力濾波器是我公司研發的電能補償裝置的一種，采用現代電力電子技術，基于高速全數字控制方式的數字信號處理技術制成的新型電力諧波治理專用設備。它由指令電流運算電路和補償電流發生電路兩個主要部分組成。與傳統無源濾波器（相當于給諧波電流提供了接近于0的低阻抗通道，以免諧波電流注入系統）相對比，有源濾波裝置通過IGBT逆變模塊實現了各次諧波的動態濾除。

6.1 ANAPF抽屜柜有源電力濾波器工作原理

ANAPF板載式有源濾波裝置可以通過外部電流互感器，實時檢測負載電流，并通過內部DSP計算，提取并計算出負載電流的諧波成分，然后通過PWM信號發送給內部IGBT，控制逆變器產生一個和負載諧波電流大小相等，方向相反的諧波電流注入到電網中抵消對應諧波電流，達到濾波目的。工作原理圖及補償示意如圖1所示。

圖1 ANAPF工作原理及對應波形示意

6.2 ANAPF有源濾波器模塊結構介紹及優勢分析

ANAPF板載式有源濾波裝置相較于公司前期的立柜式產品來說，體積更小、重量更輕、方便安裝、更美觀，這對產品的結構安排和內部集成度有了更高的要求。我司生產的ANAPF有源濾波裝置分為兩種安裝方式：抽屜式、壁掛式

6.2.1抽屜式模塊

抽屜式板載模塊外觀如圖所示：

其主要參數如下：

外形尺寸485×610×275 （寬*深*高）

額定電流：50A（可按照需求適當提高）

額定電壓:AC380V

接線方式:三相三線或三相四線

進線方式：后進后出

額定頻率：50Hz

模塊殼體顏色：RAL9004

防護等級：IP20

質量：50KG

6.2.2壁掛式模塊

壁掛式板載模塊外觀如圖所示：

其主要參數如下：

外形尺寸485×275×610 （寬*深*高）

額定電流：50A（可按照需求適當提高）

額定電壓:AC380V

接線方式:三相三線或三相四線

進線方式：上進上出

額定頻率：50Hz

模塊殼體顏色：RAL7035

防護等級：IP20

質量：50KG

接線示意圖如下：

其中壁掛式結構適用于負荷容量較小或場地緊湊的場合，一般推薦為單柜獨立運行時使用；抽屜式結構多采用多模塊并聯安裝在抽屜柜體中的安裝方式，可根據實際補償容量需求增減柜體內模塊數量，適用于大負荷容量的場合。目前我司常規產品較大的為6個模塊組合，并且正在向更多模塊數，更大容量化方面研究與發展。其抽屜柜安裝效果圖如圖4所示。

電網中的諧波會導致電機的附加損耗，增大機械振動、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱。諧波使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。諧波會引起公用電網中局部的并聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大甚至引起嚴重事故。目前解決諧波比較好的方案是引入APF有源電力濾波器，它由指令電流運算電路和補償電流發生電路兩個主要部分組成。指令電流運算電路實時監視線路中的電流，并將模擬電流信號轉換為數字信號，送入高速數字信號處理器（DSP）對信號進行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調制（PWM）信號形式向補償電流發生電路送出驅動脈沖，驅動IGBT或IPM功率模塊，生成與電網諧波電流幅值相等、性相反的補償電流注入電網，對諧波電流進行補償或抵消，主動電力諧波。
該方式相對于傳統整柜式有以下幾項優點：

（1）每個模塊容量為50A（可在適當范圍內浮動），相同的柜體格局下有更多容量選擇，并可根據客戶實際需求增加模塊數量至6個以上（需加寬柜體尺寸，效果可參照圖5）；

（2）可根據負載使用變化隨時增、減APF設備的容量（加、減模塊數量即可，并對人機界面作相應參數設置）；

（3）每個模塊單獨安裝散熱單元，并可在柜體上加裝散熱風扇，散熱效果良好，故障率低；

（4）多個模塊之間雖有通訊連接，但各臺的故障并不會相互影響其它模塊繼續工作（補償容量會相應減小）；

（5）后期維護方便，可實現故障模塊單獨維修、更換；維護期間ANAPF有源濾波裝置可持續工作。

（6）結構精巧，設計靈活，可作為零部件（模塊）單獨購買，嵌入第三方柜體；柜型外觀、尺寸的改變基本不影響內部安裝和整體使用效果。

（7）生產周期短，即使是非常規要求產品亦能保證及時投入使用，確保客戶經濟利益。

圖4 模塊化組合式安裝示意圖                            圖5 兩列模塊組裝效果示意圖

ANAPF板載式有源濾波裝置在原有立柜、抽屜、壁掛式產品基礎上，進一步縮小了體積并減輕重量；由于其采用了高集成化模塊設計，后期維護變得更加輕松、便利，而且治理效果也更顯著。其不僅能治理諧波，也能補償無功：治理諧波，可改善電能質量使設備誤動作率大大降低，從而提高電氣設備利用率和產品合格率，既保證了電網運行，又能降低用戶的電力損耗；而補償無功，使功率因數高達0.98以上，則避免了用戶因功率因數不足而被罰款，也為用戶帶來了可觀的經濟收益。由此可見，選用ANAPF板載式產品，對電網設施和用戶設備都有大的益處，可以說是實現了供用電雙方的共贏。
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