APF并聯(lián)有源濾波裝置是一種動(dòng)態(tài)濾除諧波和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功的新型電力電子裝置。APF并聯(lián)有源濾波裝置的工作原理是：將由IGBT構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器經(jīng)由連接電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，負(fù)荷電流通過(guò)電流互感器采集到APF的控制系統(tǒng)中，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)電路將負(fù)載電流中的諧波分量和基波無(wú)功分量分離出來(lái)，經(jīng)控制系統(tǒng)快速運(yùn)算，采用PWM最新技術(shù)控制IGBT的觸發(fā)。通過(guò)由大容量IGBT組成的三相并聯(lián)變流器向系統(tǒng)注入電流，該電流與負(fù)荷電流中的諧波電流大小相等，方向相反，互相抵消，實(shí)現(xiàn)濾出諧波的功能，保證最終流入系統(tǒng)的電流是正弦波。

并聯(lián)有源濾波裝置（APF）主要由控制器、隔離開(kāi)關(guān)(斷路器)、接觸器、IGBT、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)系統(tǒng)、熔斷器、連接電抗器、直流電容等組成。控制器檢測(cè)A、C相無(wú)功功率（電流），產(chǎn)生控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)IGBT的開(kāi)通與關(guān)斷，產(chǎn)生與系統(tǒng)諧波電流大小相同、相位相反的諧波電流和無(wú)功電流，濾除系統(tǒng)諧波，減小系統(tǒng)無(wú)功，使系統(tǒng)的功率因數(shù)始終接近于1。其一次系統(tǒng)圖如下：

（現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)測(cè)波形）

1.使用環(huán)境

●環(huán)境溫度：-25℃～+40℃

●最大日溫差： 25℃

●海拔高度：≤2000m

●環(huán)境相對(duì)濕度：年平均值≤ 90%

●地震烈度：8度

●污穢等級(jí)：Ⅲ

●安裝方式：本套設(shè)備安裝在戶內(nèi)

2.供電條件

●系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電壓：400V、660（690）V、1140V

●最高工作電壓：440V、730（760）V、1250V

●額定頻率：50Hz、60Hz

●相數(shù)：3 相3線（3相4線）

3.技術(shù)指標(biāo)

●額定電流：根據(jù)用戶要求或我公司測(cè)量結(jié)果

●可濾除諧波次數(shù)：2 ～50次（濾除全部或選定次數(shù)的諧波）

●電壓畸變率：≤2%

●電流畸變率：≤5%

●最佳濾波率：容量足夠的情況下濾波率>90%

●響應(yīng)時(shí)間：≤5ms（10ms內(nèi)完成全濾波）

●交流取樣電流：0～5A

●防護(hù)等級(jí)：IP30

4.技術(shù)特點(diǎn)

●能夠根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)諧波電流大小和電壓控制要求自動(dòng)輸出補(bǔ)償電流，有效濾除系統(tǒng)2～50次諧波，最佳濾波率>90%

●可根據(jù)用戶負(fù)荷的特點(diǎn)，任選以下三種工作方式：只濾除諧波電流、同時(shí)濾除諧波電流和補(bǔ)償無(wú)功電流、只補(bǔ)償無(wú)功電流;

●響應(yīng)速度快，完全實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)補(bǔ)償，10ms之內(nèi)完成對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)荷的補(bǔ)償;

●與LC無(wú)源濾波器相比，受系統(tǒng)電網(wǎng)阻抗的影響小，消除了濾波器與電網(wǎng)阻抗發(fā)生并聯(lián)諧振的可能;

●APF并聯(lián)有源濾波裝置能對(duì)2次～50次諧波進(jìn)行消除，克服了傳統(tǒng)的LC無(wú)源濾波需要多組單調(diào)諧濾波支路的缺點(diǎn);

●多臺(tái)APF并聯(lián)有源濾波裝置可以同時(shí)并聯(lián)使用;

●可與其它無(wú)功補(bǔ)償裝置組合使用,增大無(wú)功功率補(bǔ)償能力和提高補(bǔ)償精度;可與PPF無(wú)源濾波裝置組合使用,提高濾波精度;

●APF故障或補(bǔ)償對(duì)象的諧波電流超出并聯(lián)有源濾波裝置的額定輸出電流時(shí),不影響電網(wǎng)正常運(yùn)行,不會(huì)出現(xiàn)并聯(lián)有源濾波裝置過(guò)載的問(wèn)題;

●優(yōu)越的“軟件電子狗”電路和容錯(cuò)技術(shù),可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行錯(cuò)誤并瞬間復(fù)位計(jì)算機(jī),徹底杜絕了“死機(jī)”現(xiàn)象;

●獨(dú)有的“硬件電路故障保護(hù)電路”,確?？刂破鲀?nèi)任意電路損壞后或“死機(jī)”瞬間都不會(huì)引發(fā)輸出誤動(dòng)作;

●控制電路簡(jiǎn)單可靠,功能強(qiáng)大,功能擴(kuò)展、調(diào)試維護(hù)方便;

●控制器具有良好的人機(jī)界面,智能判斷、優(yōu)化控制、快速響應(yīng),實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化液晶顯示,具有聯(lián)網(wǎng)通訊功能,可查看時(shí)間、運(yùn)行方式以及電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率無(wú)功功率、故障信息等;

●保護(hù)措施齊全（過(guò)壓、欠壓、短路、過(guò)流等保護(hù)）,自動(dòng)化程度高;

●結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,使用方便;

●提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性;

●減少電壓和電流的不平衡,提高電網(wǎng)質(zhì)量,穩(wěn)定系統(tǒng)電壓,抑制電壓閃變;

●降低網(wǎng)損,高效節(jié)能,提高電氣設(shè)備效率,增加變壓器帶載容量;

APF按電壓等級(jí)分為：400V系統(tǒng)、660（690）V系統(tǒng)、1140V系統(tǒng)。其規(guī)格型號(hào)為：

6.常用系列

并聯(lián)有源濾波裝置可廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、醫(yī)療、通訊、商場(chǎng)、寫字樓等對(duì)電能質(zhì)量有要求的配電網(wǎng)中，如：電力系統(tǒng)、電解電鍍企業(yè)、冶金鋼鐵企業(yè)、金屬加工企業(yè)、汽車生產(chǎn)企業(yè)、水處理設(shè)備、石油化工企業(yè)、礦山、廣播、郵政、通訊、對(duì)諧波干擾敏感的IT產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域；以及對(duì)電能質(zhì)量要求嚴(yán)格的會(huì)展中心、商業(yè)大廈等領(lǐng)域。根據(jù)應(yīng)用對(duì)象不同，APF并聯(lián)有源濾波裝置的應(yīng)用將起到保障供電可靠性、降低干擾、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增長(zhǎng)設(shè)備壽命減少設(shè)備損壞等作用。使用負(fù)載包括電弧爐、整流器、變頻器、中頻爐、直流調(diào)速、三相充電機(jī)、大型UPS等非線性負(fù)荷；以及熒光燈、小型UPS等小型分線性負(fù)荷。

變頻器

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，在轉(zhuǎn)換頻率的同時(shí)也向電網(wǎng)注入大量諧波。

變頻器諧波的次數(shù)和變頻器內(nèi)部的線路結(jié)構(gòu)有關(guān)。整流橋的相數(shù)越多，最低次諧波的次數(shù)越高，最大幅值也越小。通常是三相全控橋最多，諧波次數(shù)為5次、7次......（6K±1)。

采用低壓并聯(lián)有源濾波裝置（APF）可以針對(duì)各種不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變頻器產(chǎn)生的各次諧波進(jìn)行綜合濾除。提高生產(chǎn)效率，減低諧波對(duì)電網(wǎng)及其他用電負(fù)荷的傷害。

電弧爐

電弧爐做為非線性及無(wú)規(guī)律負(fù)荷接入電網(wǎng)，將會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生一系列不良影響，其中主要是：

●導(dǎo)致電網(wǎng)嚴(yán)重三相不平衡，產(chǎn)生負(fù)序電流

●產(chǎn)生高次諧波，其中普遍存在如2、4次偶次諧波與3、5、7次等奇次諧波共存的狀況，使電壓畸變更趨復(fù)雜化

●存在嚴(yán)重的電壓閃變

●功率因數(shù)低

采用低壓并聯(lián)有源濾波裝置（APF）具有的分相補(bǔ)償功能可以消除電弧爐造成的三相不平衡，濾波功能可以消除有害的高次諧波，并且穩(wěn)定母線電網(wǎng)電壓，增加其有功功率的輸出，提高生產(chǎn)效率，并且最大限度地降低電壓閃變的影響。

軋機(jī)

軋機(jī)在工作中產(chǎn)生的無(wú)功沖擊負(fù)荷會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成以下影響：

●功率因數(shù)下降

●引起電壓波動(dòng)及電壓降，嚴(yán)重時(shí)使電氣設(shè)備不能正常工作，降低生產(chǎn)效率

●負(fù)載的傳功裝置中會(huì)產(chǎn)生有害高次諧波，主要以5、7、11、13次為代表的奇次諧波及旁頻，會(huì)使電網(wǎng)電壓嚴(yán)重畸變。

低壓并聯(lián)有源濾波裝置（APF）可以減少鋼廠軋機(jī)等負(fù)荷導(dǎo)致的供電系統(tǒng)電壓波動(dòng)，濾除或抑制軋機(jī)產(chǎn)生的諧波，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。

電氣化鐵路的供電系統(tǒng)

電力機(jī)車采用單相交流供電，造成了供電網(wǎng)的三相嚴(yán)重不平衡，并產(chǎn)生諧波和負(fù)序電流，且功率因數(shù)較低。低壓并聯(lián)有源濾波裝置（APF)通過(guò)分相補(bǔ)償可以改善三相不平衡，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，同時(shí)濾波除系統(tǒng)的主要諧波。

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)速的變化造成風(fēng)力渦輪機(jī)械功率變化，會(huì)使發(fā)電機(jī)輸出的有功和無(wú)功產(chǎn)生波動(dòng)，從而使電網(wǎng)的電能質(zhì)量下降，功率因數(shù)降低。低壓并聯(lián)有源濾波裝置（APF)能夠快速準(zhǔn)確地補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓。