1?引言

? ? 近年來，電力電子技術(shù)不斷地創(chuàng)新、發(fā)展，電力電子技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于人們的生活、學(xué)習(xí)、工作中，常用的充電裝置、計(jì)算機(jī)、UPS等都是電力電子技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。這些設(shè)備的發(fā)明和使用給社會帶來極大的便利，但隨著這些設(shè)備的大量應(yīng)用，電能質(zhì)量問題也十分突出。諧波作為目前危害電能質(zhì)量的首要因素，受到了供用電雙方的高度重視。社會上已經(jīng)有許多電能質(zhì)量解決方案，并已經(jīng)形成一個(gè)規(guī)模龐大的產(chǎn)業(yè)，安科瑞電氣就是其中的領(lǐng)先者。

2?諧波的產(chǎn)生和治理

? ? 諧波是什么？諧波通俗的來說就是指電流中所含有的頻率為基波整數(shù)倍的電量，我們常說的N次諧波，它們的頻率就是基波的N倍；從廣義上來說，任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波，這也就是為什么有時(shí)會有“間諧波”（非整數(shù)倍工頻頻率）的說法。

2.1 諧波的產(chǎn)生

? ? 在只含線性元件（電阻等）的線路中，流過的電流與施加的電壓成正比，電流波形為正弦波。而諧波產(chǎn)生的根本原因就是由于電力系統(tǒng)中某些設(shè)備和負(fù)荷的非線性特性，即所加的電壓與產(chǎn)生的電流不成正比關(guān)系造成的波形畸變。當(dāng)電力系統(tǒng)向含有非線性元器件的設(shè)備供電時(shí)，這些設(shè)備不光變換、吸收系統(tǒng)的電能，還會把部分基波轉(zhuǎn)換成諧波，倒送入系統(tǒng)，污染電網(wǎng)。生活中常有的照明燈光、電視畫面明暗閃爍等情況，都和諧波有關(guān)。

2.2 諧波的危害

? ? 在輸配電網(wǎng)絡(luò)中，諧波會降低變壓器容量、減小線纜載流能力，嚴(yán)重時(shí)會造成突然電力中斷，造成重大社會經(jīng)濟(jì)損失；在生產(chǎn)企業(yè)中，諧波會干擾通訊信號，還會引起元器件誤動作，降低設(shè)備穩(wěn)定性導(dǎo)致殘次品率增加，還會加速設(shè)備老化縮短使用壽命，嚴(yán)重時(shí)可能損壞設(shè)備甚至引起火災(zāi)。

2.3 產(chǎn)生諧波的設(shè)備

? ? 產(chǎn)生諧波的設(shè)備一般是非線性設(shè)備，主要分為以下幾類：

? ? 1. 具有鐵磁飽和特性的鐵芯設(shè)備，如變壓器、電抗器等；

? ? 2. 以具有強(qiáng)烈非線性特性的電弧為工作介質(zhì)的設(shè)備，如氣體放電燈、交流弧焊機(jī)、煉鋼電弧爐等；

? ? 3. 以電力電子元件為基礎(chǔ)的設(shè)備，如開關(guān)電源、變流裝置、調(diào)壓裝置等。

一些常見的產(chǎn)生諧波的負(fù)載及其諧波量可參見表1。

????????????????????表1?常見諧波負(fù)載的諧波含量

負(fù)載類型

典型諧波含量（%）

負(fù)載類型

典型諧波含量（%）

變頻器

33～50

中頻感應(yīng)加熱電源

30～35

電梯

15～30

六脈沖整流器

28～38

LED燈

15～20

十二脈沖整流器

10～12

節(jié)能燈

15～30

電焊機(jī)

25～58

電子鎮(zhèn)流器

15～18

變頻空調(diào)

6～34

開關(guān)電源

20～30

UPS

10～25

2.4 諧波治理方案

? ? 目前諧波治理的措施主要有3種：受端治理，即從受到諧波影響的設(shè)備或系統(tǒng)出發(fā)，提高他們的抗諧波干擾能力；主動治理，即從諧波源本身出發(fā)，使諧波源不產(chǎn)生或減少諧波；被動治理，即外加濾波裝置阻止諧波注入電網(wǎng)。被動治理是目前采用最廣泛的諧波治理方案。

? ? 外加的濾波裝置有兩種，分別是無源濾波裝置和有源濾波裝置，他們各有優(yōu)缺點(diǎn)。無源濾波裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，初期投入小，但是只能濾除固定次數(shù)的諧波且易與電網(wǎng)發(fā)生諧振；有源濾波裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，但是補(bǔ)償效果好，后期維護(hù)方便，維護(hù)成本低。所以安裝有源濾波裝置是目前被廣泛應(yīng)用的諧波治理方式。

3?板載式有源濾波裝置產(chǎn)品介紹

? ? ANAPF板載式有源濾波裝置是我公司研發(fā)的電能補(bǔ)償裝置的一種，采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，基于高速全數(shù)字控制方式的數(shù)字信號處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。與傳統(tǒng)無源濾波器（相當(dāng)于給諧波電流提供了接近于0的極低阻抗通道，以免諧波電流注入系統(tǒng)）相對比，有源濾波裝置通過IGBT逆變模塊實(shí)現(xiàn)了各次諧波的動態(tài)濾除。