安科瑞 胡燁

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰  214405

一、低壓有源電力濾波裝置APF 功能：

ANAPF系列有源電力濾波器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、低壓有源電力濾波裝置APF應用范圍：

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、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、技術參數：

五、產品選型：

該產品為并聯型有源電力濾波器，其命名方式為：

其中諧波補償電流的大小可安排售前工程師協助測量或根據變壓器容量和行業類型自行估算后選擇，計算方法見公式（1）。

    ...................................... 公式（1）                 

其中 為變壓器負荷率，即負荷占變壓器額定容量的比例，通常取0.6~0.8；

   為電流總諧波畸變率，各行業略有不同，具體數值參見上文表1；

   為變壓器額定容量，單位KVA；

   為低壓系統電壓，一般取0.38~0.4。

六、產品介紹

ANAPF板載式有源濾波裝置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板載式有源濾波裝置工作原理

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板載式有源濾波裝置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。

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

6.3 ANAPF板載式有源濾波裝置的補償效果

下面是某負載的產品應用效果圖，其諧波含量在26%左右，通過電能質量分析儀PW3198的分析可以幫助我們很直觀的看到補償效果。

      補償前網側諧波畸變率                 補償前網側諧波畸變率

補償后諧波電流含量僅為4%，低于國標對0.38KV電網的要求5%，以C相為例，對應的各次諧波含量清單如下：

       補償前C相各次諧波含量                補償后C相各次諧波含量

從波形來看效果可以更直觀的看到補償效果：補償前電流波形為M形，補償后已變為正弦波，效果良好。  

        補償前電壓電流波形                  補償前電壓電流波形

7、產品相關證書

型式試驗報告和CE證書

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：地治理諧波，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；而地補償無功，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。