有源电力滤波器(APF)在谐波治理中应用
探讨有源电力滤波器(APF)在谐波治理中的应用
① 通 过压 裂设计 参 数 优化 ，实 现 了压 裂裂 缝 与 注采 井 网
层 渗 透率 差 异性 和油 品产 出对裂 缝 的导 流需 求 。九上 段优 化 的优 化 匹配 ，为奈 曼油 田的经 济有 效开 发 提供 了有力 的技 术
砂 比 ２８％一３０％，九 下段 优 化砂 比 ２２％一２６％。
面 以 ２０ｍ 厚度 储 层 条 件 为例 ，分别 优 化 对 比 了平 均 砂 液 比 吨 ，实 现增 油 ６００８９．４８吨。通过 压 裂设 计工 艺参 数 的优化 技
为 １６％、１８％、２０％、２２％ 、２５％、２８％和 ３０％七 种 情 况 ，研 究 表 术 、压 裂液 配 方优 化 与 支撑 剂 优 选技 术 、现 场 配 液 及 质量 控
意 义 。
加 损耗 的 产生 ，这样 就 导致 用 电和输 电的效 率不 断 下降 。
１ 谐 波产 生 的 原 因及 其 危 害
１．２．２ 干扰 和 误 动 。
１．１ 谐 波 产 生 的 原 因
由于谐 波 的影 响 ，电网 中 的 自动控 制装 置 和继 电保护 装
１．１．１ 因发 电源 质量 问题 产 生 的谐波 。
企 业 实 践
探 讨 有 源 电力滤 波 器（ＡＰＦ）在谐 波 治理 中的应 用
郭 永 凯
（大盛微 电科 技股 份 有 限公 司 ，河南 许 昌 ４６１０００）
摘 要 ：随 着社 会 用 电量需 求越 来越 大 ，电网覆 盖 的范 围也越 来越 广 ，这 就 导致 电 网运 行 过 程 中会 有更 多问题 出现 。 而
明 ，裂 缝平 均 导 流能 力 随砂 比的增 加 而增 加 ，在实 际施 丁 中 ， 制 技 术 、不 动 管柱 分层 压裂 技 术 、提高返 排 率技 术 、压裂 井 复
有源电力滤波器对电网谐波治理的应用
有源电力滤波器对电网谐波治理的应用摘要本文对MintPower-MPA有源滤波设备基本原理和性能特点进行了介绍，并对配电室用电系统有源滤波器MPA投入前后测试数据进行对比分析，验证了MPA的优越性。
希望能对试验区供配电系统的改进提供一些参考。
关键词有源滤波器谐波对比分析引言有源电力滤波器是一种新型谐波抑制和无功补偿装置，它实质上是一种大功率波形发生器，它把谐波源发出的谐波经过采样、1800移相后，再完整的复制出来，并送到谐波源的入网点，复制的谐波与谐波源产生的谐波幅值相等、方向相反，并跟随谐波的变化而变化。
如此，谐波源产生的谐波就完全被抵消了。
MintPower-MPA是MINT针对电力系统谐波污染和电能浪费严重有源型电力电子设备能效控制产品。
可对电网输送及各种用能设备进行电压、电流、电力品质等实时动态监控，适时改善用电环境的电力污染问题，提升企业整体电能效率，使电力设备的能源利用效率达到最佳状态。
本文着重对某厂区配电室MintPower-MPA滤波器使用前后对电能质量测试对比分析，探讨了电网谐波的产生和影响。
1 MPA滤波器基本原理MintPower-MPA采用国际上流行的基于时域变换的电流检测算法（TTA），结构如图1所示。
2 MPA滤波器的性能特点（2）具有无缝捕捉并实时动态消除任意次谐波功能，能有效消除电力能源的附加损耗；（3）具备有功功率因数数值自动检测及多种补偿功能；（4）具有就地或远程在线监测与管理功能，提高能源使用效率；（5）具有电力品质改善功能，可对三相电流不平衡、浪涌冲击、闪变等诸多供电质量问题同时进行改善，有效提高供电质量；（6）动态响应速度快，响应时间可达5ms；（7）具备强大的各项参数显示功能，可实时动态显示能效管理系统运行前、后的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、各次谐波电压与电流值及其柱状图、电压与电流的谐波总畸变率、电压与电流波形等一系列数据、图表及波形。
有源电力滤波器(APF)在谐波治理中应用
有源电力滤波器（APF）在谐波治理中应用【摘要】随着电力电子技术的飞速发展，大量非线性负载广泛应用，谐波污染问题逐渐受到了高度重视，做为治理谐波最有效的方案——有源电力滤波器（APF）成为了国内外研究热点。
本文通过对谐波的产生原因与危害、波抑制与无功补偿和APF的基本工作原理及发展应用，简要阐述APF在谐波治理中的应用前景。
【关键词】谐波;有源电力滤波器;应用一、谐波研究背景当代世界电力工业中，几乎都采用交流供电方式。
在理想情况下，电源以单一且固定频率（50HZ或60Hz）向电网提供正弦变化的电压。
电网可以视为一个线性系统，系统中各个点的电压，电流会和电源有相同频率的正弦变化，这些电气量只存在幅值和相位的不同。
但随着电力电子技术的发展，电力系统中非线性负荷快速增加，实际系统已经不能近似为理想系统，直接的表现形式就是电压、电流出现了波形的周期性畸变。
从频域分析的角度就是说，这些电压，电流的波形之中不仅包含了与电源相同频率的基波正弦分量，还有一系列频率是基波频率整数倍的高频正弦分量。
这些高频分量统称为电力系统谐波，当电力系统中谐波含量过高时，也可以说存在较重的谐波污染时，电网的安全性和可靠性将会受到威胁，而传统的理论或方法（如正弦电路向量分析法等）也无法应用。
因此，电力谐波已经成为世界各国政府，科学界广泛关注的问题，谐波的研究是很有意义的。
二、谐波产生原因与危害随着我国改革开放的不断深化，现代电力电子变换技术产品等非线性负载的普及应用，一方面是科技发展的表现，另一方面却对电网产生了诸如谐波含量和无功功率增高的不利影响，这使得电网污染成为日益突出的严重问题，因此需要“实施绿色电力电子、打造绿色电网”，就必须首先解决电网污染的这个难题。
根据相关的电路知识，负载的电流与加在两端的电压不呈线性关系，从而形成了非正弦的电流，这些非正弦的电流中就包含有谐波，所以可以得出结论：非线性负载是产生谐波的根本原因。
关于电网中谐波的来源，可以概括为以下三个方面：（一）由于发电源质量问题从而产生谐波，这是因为在制作发电机内部的三相绕组时，几乎不可能做到绝对对称，同样发电机内部的铁心也不会绝对的均匀一致。
谐波治理APF应用场合解析-安科瑞有源电力滤波器
谐波治理APF应用场合解析-安科瑞有源电力滤波器安科瑞王志彬2019.03电子装置的使用在现在的使用是特别多的，不同的场合也会产生大量的谐波，以至于造成谐波的污染，现已成为国家非常重视的一个问题，那么接下来就为大家介绍一下谐波治理APF应用场合解析。
1.变频设备的应用场合随着技术的进步，变频设备大量的应用在各类场合，变频设备会产生大量的谐波，因此，这类的场合是有源滤波器主要的目标市场之一。
2.不稳定负荷的应用场合不稳定负荷并不是有源滤波器的主要市场，但是它是电力系统一个非常重要的方面，因为不稳定的负荷即使所占比例是特别小的，但是它们对于电力系统产生的影响却是远远大于其它负荷所造成的影响，所以对于该类应用场合也应作为有源滤波器的主要市场方向之一。
3.钢铁厂钢铁厂的电弧炉、轧钢机等是主要的谐波发生设备，且主要是冲击性负荷，对钢铁厂附近的其它负荷有很大影响。
同时，谐波问题对钢铁厂无功补偿的影响很大，所以应以无功补偿和谐波治理同时处理作为目标。
4.有色冶金有色冶金的负荷除电弧炉性质的负荷外，还由于采用直流湿法冶金而产生大量的直流成分。
5.港口机械港机是大型的提升设备，一般都采用很大的变频器，因此是港口机械主要的谐波发生源，因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的市场方向之一。
6.电气化铁路电气化铁路一般使用直流电机拖动，因此是一个市政方面的主要谐波源。
根据现有上海、北京等地电气化铁路的运行情况，大多数系统都安装了滤波器。
预计本产品可以达到电气铁路滤波器国产化的作用。
7.高精度自动化生产线高精度自动化生产线本身不产生谐波，但是对于电能质量有很高的要求，因此需要在高精度自动化生产线的供电侧安装有源滤波器，以降低谐波对生产线的影响。
8.办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所的谐波情况也非常严重，治理方法宜采用集中治理方法，以节省成本。
安科瑞ANAPF有源电力滤波器1、概述1.1谐波的产生电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波，但是非线性电力设备（大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等）的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流，谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。
采用APF进行谐波治理和无功补偿的工程应用
采用APF进行谐波治理和无功补偿的工程应用姚锦卫;张国兴;张颖【摘要】大部分工矿企业的用电情况复杂,大量非线性负荷使供电系统中高次谐波含量增加,引起电网电压畸变,常规无功补偿设备无法有效应对.针对上述现象,本文提出了一种由三电平拓扑电路组成的有源电力滤波器(APF)模块设备,安装在变压器二次侧0.4 kV母线上,对电源系统进行谐波治理和无功补偿.该模块运行速度快、功率损耗低、体积小、重量轻,较适宜于现场的安装改造.工程实践证明该模块能够有效解决供电系统谐波污染和无功补偿问题.%The situations of electricity consumption in most industrial and mining enterprises arecomplex,resulting in the increase of high-order harmonic contents due to a large number of non-linear loads and further causing the voltage distortion of power grid. However,these problems cannot be effectively solved using the conventional reactive power compensation devices. In this paper,an active power filter(APF)modular device consisting of a three-level topology circuit is proposed,which can be installed on the secondary side of 0.4 kV bus of the transformer to perform harmonic control and reactive power compensation for the power system. It is found that this module is more suitable for on-site in?stallation and transformation owing to its fast speed,low power loss,small size,and light weight. A practical engineer?ing application showed that the proposed module can effectively solve the problems of harmonic pollution and reac?tive power compensation.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2018(030)006【总页数】5页(P140-144)【关键词】无功补偿;电能质量;谐波污染;谐波治理;有源电力滤波器【作者】姚锦卫;张国兴;张颖【作者单位】河北省科技工程学校,保定 071000;鼎阳智电慧服科技股份有限公司,保定 071051;河北省科技工程学校,保定 071000【正文语种】中文【中图分类】TM76随着电力电子技术的发展和晶闸管、绝缘栅双极晶体管 IGBT（insulated-gate bipolar transistor）等相关电力电子器件的广泛应用，非线性负荷在用电设备中所占的比例显著提升并呈逐年扩大的趋势。
基于APF电动汽车充电站谐波放大效应及抑制措施
基于APF电动汽车充电站谐波放大效应及抑制措施随着电动汽车的发展，电动汽车充电服务成为新型的市场，越来越多的充电站开始投入使用。
而在充电站运行过程中，谐波放大效应及其抑制成为了重要的问题之一。
在本文中，将介绍APF电动汽车充电站的谐波放大效应及其抑制措施。
一、谐波放大效应APF电动汽车充电站具有电力电子器件，例如IGBT，DC/DC变换器和三相桥式整流器等。
这些器件引入了非线性谐波电流，在充电站的电网中产生了电力电子造成的电流谐波。
这些谐波会引起电网电压的变化，从而对电力设备的稳定性和电力质量产生不利影响。
此外，电动汽车的充电负荷具有瞬态性和动态性。
当汽车充电的负荷增长时，充电站的电压和电流会产生非线性波动。
这些波动会在电网中产生电压和电流的谐波放大效应。
二、APF电动汽车充电站的谐波抑制措施为了解决APF电动汽车充电站的谐波放大效应，电力系统工程师采取了多种措施。
下面，将分别介绍这些措施。
1. 滤波措施滤波是一种有效的谐波抑制方法。
对于电动汽车充电站，物理滤波器可以消除谐波电流波动。
使用磁性元件和电容器组成的滤波器可以限制非线性电流流入电网系统中。
2. 无功功率控制措施无功功率控制可以增加谐波抑制的效果。
通过控制无功功率，可以减少电流和电压的变化。
在电动汽车充电站中，控制器根据瞬时谐波电流变化的信息，调整无功功率的输出，从而控制充电站电压和电流的波动。
3. APF措施有源功率滤波器（APF）也称为变频器同步滤波器，是一种在电网谐波消除中非常有效的措施之一。
使用APF，电动汽车充电站可以抵消谐波电流。
APF可以自动跟踪电子设备中的谐波电流，并发出与谐波电流形状相反的电流信号。
4. 网络感测措施使用详细的网络感测可以确定谐波源的类型和位置，因此可以采取更好的谐波抑制策略。
对于APF电动汽车充电站，网络感测可以用于检测和跟踪谐波电流和故障事件。
通过这些数据，可以优化APF以获得更好的谐波抑制效果。
三、结论在电动汽车充电站中，谐波抑制是非常重要的。
有源滤波在谐波治理中的应用
有源滤波在谐波治理中的应用佚名【摘要】介绍了常州中天钢铁第三轧钢厂辅传动系统产生谐波的主要情况，根据测试该变压器的各次谐波结果，设计选用ABB PQFM型有源滤波器，通过测试滤波前后的相电流和三相电流电压波形，并进行比较分析，得出结论：滤波器的滤波效率明显，超过95%。
%The main harmonics situation of the auxiliary transmission system of No.3 rolling mill of Zenith Iron & Steel Group Co., Ltd. is introduced. On the basis of harmonics test results of the transformer, ABB PQFM active power filter is selected in design. The phase current and the three phase current and voltage waveform before and after filtering are tested and compared. It is concluded that filtering efficiency of the filter is obvious and more than 95%.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2013(000)007【总页数】5页(P7-11)【关键词】有源滤波;选型;测试参数【正文语种】中文【中图分类】TN713中天钢铁集团第三轧钢厂在筹建初期主要是生产螺纹钢，后来迫于市场价格的不断下滑压力，利用现有设备进行技术改造，改造后主要进行Ø30～Ø110圆钢的生产。
首先介绍一下三轧厂的辅传动供配电及传动系统，图1为辅传动系统改造前的电气控制单线原理图。
图2为改造后的辅传动电气控制单线原理图。
安科瑞ANAPF有源电力滤波器,谐波治理装置模块化安装优势
安科瑞ANAPF有源电力滤波器，谐波治理装置模块化安装优势安科瑞王志彬摘要：本文介绍了ANAPF有源滤波器模块化设计的特点，并结合实际应用介绍了抽屉式APF模块在柜体内的安装指引，以及壁挂式APF模块挂墙安装的方式，体现了模块化设计在安装、售后维护、扩容等方面的优势，同时为用户节约了成本。
关键词：有源滤波器抽屉式壁挂式模块化特点安装优势引言：ANAPF有源滤波器是一种常用的用于谐波治理的产品，目前市场上大部分都是柜体式的产品，柜体式设计方案存在生产效率低，安装及售后服务不方便、无法扩容、成本高等缺陷，有时严重影响客户交期，为此模块式设计方案可以解决上述问题。
1.ANAPF有源滤波器的工作原理ANAPF有源电力滤波器(以下简称APF)并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。
其原理为：ANAPF系列有源电力滤波器通过CT采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。
（上图为ANAPF有源电力滤波器原理图）2.APF模块的介绍APF模块化设计根据安装方式分为两种：抽屉式模块和壁挂式模块2.1抽屉式模块：外形尺寸485×610×275（宽*深*高）额定电流：30A50A额定电压:AC380V接线方式:三相三线或三相四线进线方式：后进后出额定频率：50Hz模块壳体颜色：RAL9004防护等级：IP20质量：50KG2.2壁挂式模块：外形尺寸485×275×610（宽*深*高）额定电流：30A50A额定电压:AC380V接线方式:三相三线或三相四线进线方式：上进上出额定频率：50Hz模块壳体颜色：RAL7035防护等级：IP20质量：50KG单个模块最大容量达50A，可单独安装使用，壁挂式模块适用于负荷容量较小或场地紧凑的场合，可直接挂在墙上，也可根据实际容量、柜体尺寸要求，采用合适的模块数量挂在柜体中，通过并机满足客户谐波容量需求。
有源电力滤波器APF应用实例
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 67【关键词】有源电力滤波器 谐波治理 补偿1 谐波治理基础1.1 谐波的危害在系统中日益广泛采用的电力电子装置可灵活方便地变换电路形态，为用户提供高效使用电能的手段。
但是也使得电网的谐波污染问题日趋严重，影响供电质量。
目前谐波与电磁干扰、功率因数降低已并列为电力系统的三大公害，电力污染日益严重，电力设备只有在有源电力滤波器APF 应用实例文/燕哲清洁的、接近正弦波形的电压和电流下运行才能达到额定的效率。
低品质的电力供应不仅会增加线路损耗、接触损耗、发热损耗等电能浪费，还造成电机过热、绝缘老化、干扰设备运行、损害设备部件、缩短设备寿命等问题，甚至引起闪络和火灾等安全事故。
近几十年来，各种电力电子装置的迅速普及使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。
谐波对公用电网和其它系统的危害大致有以下几个方面：（1）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的使用效率，大量的3次谐波流过中线时还会使线路过热甚至发生火灾；（2）谐波影响各种电气设备的正常工作。
谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。
谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短以至损坏，对于补偿用电力（3）通过实验测试和计算机仿真等手段，对以数字样品为核心的三维CAD 建模方法进行研究，通过3D 打印技术制造的模型和产品。
研究表明新的焊接设备具有便于器件集中管理，不易丢失，安全性高，携带方便等优点，有广泛的应用价值。
（通讯作者：姜淑凤）参考文献[1]苏波,王卿.电子制作中的焊接技术应用研究[J].化工设计通讯,2017,43(11):278.[2]黄志欣.家电维修中焊接技术的应用研究[J].科技与创新,2016(15):160.[3]刘美华,王坚.一种节能耐用型电烙铁的改进设计[J].电子世界,2016(16):177.[4]Soosung Kim,Kihwan Kim,JungwonLee,Jinhyun Koh,Arkady Serikov. Design and Fabrication of RemoteWelding Equipment in a Hot-Cell[J].Science and Technology of Nuclear Installations,2013,2013.[5]T i e n D u o n g N g u y e n.S t u d y a n dFabrication of Virtual TIG Welding Equipment[J].Applied Mechanics and Materials,2016,4225(842).[6]徐龙,王柱,刘爱明等.基于激光扫描的逆向工程在检验检测中的应用[J].制造业自动化,2014,36(11):36-37.[7]孙文涛,董斌.产品设计中逆向工程技术应用研究[J].包装工程,2014,35(12):80-83.[8]张倩,吴凤林.逆向工程在产品设计中的实践研究[J].制造业自动化,2014,36(06):83-85.[9]刘丹,钱应平,易国锋等.逆向工程中点云处理及拟合新方法的研究[J].机械设计与制造,2015(03):55-57.[10]M I A N S H ,M A N N A M ,A L A H M A R IA.Accuracy of a Reverse Engineered M o u l d U s i n g C o n t a c t a n d N o n -contact MeasurementTechniques[J].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f computer Integrate Manufacturi ng,2015,28(05):419-436.[11]周小东,成思源，杨雪荣.面向创新设计的逆向工程技术研究[J].机床与液压,2015,43(19):25-28.[12]邓佳文,张政，厉丹彤等．基于逆向工程与快速原型的三维模型重构[J].塑料工业,2015,43(05):35-38.通讯作者简介姜淑凤（1979-），女，黑龙江省齐齐哈尔市人。
APF介绍
• 补偿后的电流状况
三、A-APF系列有源电力滤波器的行业应用 APF系列有源电力滤波器的行业应用 A-APF在城市轨道交通的应用 APF在城市轨道交通的应用
城市轨道交通行业配电系统谐波的特点 城市轨道交通的供电系统中牵引整流逆 变装置，站用变压器下的通风机、空调、自 通风机、 通风机 空调、 动扶梯、 电梯、水泵、照明、通信系统、 动扶梯、 电梯、水泵、照明、通信系统、信 号系统等会产生大量动态谐波电流。 号系统 城市轨道交通行业配电系统谐波治理的价 值 避免系统谐振、提高功率因数、 避免系统谐振、提高功率因数、降低电 气故障（火灾、断电）、提高供电安全、 ）、提高供电安全 气故障（火灾、断电）、提高供电安全、提 升变压器使用效率、节能降耗、 升变压器使用效率、节能降耗、延长设备寿 提高信号控制系统稳定性。 命、提高信号控制系统稳定性。
二、谐波危害-谐波源 谐波危害大约20%的谐波来自于供电网的其他部分 的谐波来自于供电网的其他部分 大约
电网切换… 电网切换 外部变频器等大用电器
二、谐波危害-谐波源 谐波危害变频调速器 直流调速系统 整流设备 中高频感应加热设备 晶闸管温控加热设备 焊接设备 电弧炉 电力机车 不间断电源 计算机 充电器 音像设备 变频空调 晶闸管调光设备 电子节能灯等
动态响应及时性：响应时间＜100μs，完全响应时间＜7ms 便捷及时的远程监控功能：集中监控、GSM远程控制 功率损耗小：满载时≤小于模块总容量的3% 低噪声设计：≤55dB（行业标准65dB） 谐波滤除率＞95% 功率因数＞0.98 灵活的补偿方式：选定的各次谐波补偿可进行幅值设定
四、谐波治理之产品
医 院
• 某省人民医院，近年来增加了许多新型医疗设备，主要有CT机、X光机、核 磁共振、血透机、肠胃投影曝光仪，在运行过程中对系统造成很大冲击、恶 化了医院配电系统电能质量。电力电容器寿命缩短、更换加快；医院信息管 理系统部分计算机工作异常、经常断线。经现场检测发现，低压母线的电压 畸变率THDu4%、电流畸变率THDi20%，短时THDi达45%以上。
浅谈APF在电能质量治理中的应用效果
浅谈APF在电能质量治理中的应用效果摘要：有源滤波设备伴随着越来越高的电能质量需求而快速发展，并取得一定谐波治理效果。
关键词：APF；谐波治理；应用效果引言随着工业化进程的加快，以及电力电子设备在公用电网中日益广泛的应用，也给电网和各配电系统带来了额外的负担，严重影响电能质量。
抑制谐波和提升功率因数这个需求，也随着电力电子技术、工业智能化的提高应运而生。
1.概述1.1 电能质量电能质量，指供电部门和受电端，也就是关口计量表安装处测定的电能质量。
对此国家电网制定有高次谐波、频率偏差、电压偏差、三相电压不平衡、电压波动以及瞬态涌压波动等限制标准【1】。
关于电能质量治理的问题，主要涉及谐波问题和无功功率问题。
谐波问题包括畸变、分析谐波源、影响和危害、谐波测量分析方法、谐波的抑制和补尝。
无功功率补偿问题包括无功功率理论和负载补偿理论、输电和配电系统中稳态和暂态无功功率控制理论、对受电端的配电系统的影响、各种无功补偿装置、调度和管理【2】。
虽然谐波抑制和无功补偿是两个相对独立的问题，但两者又有紧密的联系。
因为，在含有谐波的情况下，无功功率的定义和谐波有密切的关系，谐波也影响了负荷和电网的无功功率进而影响功率因数；产生谐波的装置也基本都消耗基波的无功功率，包括各种电力电子装置、电弧炉和变压器等；除此之外，补偿谐波的装置也一定程度上具有补偿基波无功功率的作用。
考虑到篇幅有限，本文仅就谐波治理设备探讨对电能质量的治理，而实际工程中，谐波治理设备和无功补偿设备在电能质量中应统一考虑，是否选用。
1.2 谐波治理谐波，供电系统的谐波是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1) 称为谐波次数。
谐波是一种干扰量，使电网受到损害。
谐波源，向电网注入谐波电流或在电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。
有源电力滤波器谐波抑制控制策略
在上图 1 中的补偿原理图中，可以得知数字控制系统中 都会出现延时现象，如果考虑数字信号处理的计算延时，会 使得系统变为一个差一拍系统，如果进一步考虑可能存在 的传感器延时、前置滤波器延时以及脉冲宽度调制的等效延 时，控制系统延时进一步增加。时滞（系统的延时）现象的 存在往往会造成系统性能的降低，甚至是造成系统不稳定， 使得控制器的设计变的困难。由于系统建模的误差以及温度 等工作环境变化造成的系统参数摄动，使得系统往往存在着 不确定性。现有的 APF 控制策略中，能够综合考虑参数摄动 对系统的影响。但是经过文献调研，并没有在考虑目标电流 跟踪环节中的时滞问题与参数摄动之间的相互影响。 2.3 研究方向
（4）
因为鲁棒反馈控制器的表达式为 U=KX, 故 ：
（5）
上式（5）中的各个系数为式（4）APF 数学模型的表达 式。根据上式的 APF 鲁棒控制数学模型，可进一步得到下图 3 所示的鲁棒控制实现框图。在下图 3 中，与整个 APF 控制 框图相对应，采用 FFT 快速傅里叶变换实现非线性负载至 有源电力滤波器之间的谐波频率采集，这是现有的谐波采集 方式。H ∞控制器设计要综合考虑时滞和扰动问题，因此针 对 H ∞控制器将进一步进行推导。
2 系统模型 2.1 有源电力滤波器补偿原理
图 1 所示为有源电力滤波器的补偿原理图。is ：电网电 流 ；iL ：负载电流 ；iL′ ：负载基波电流 ；i*f ：负载谐波电流 ； if ：APF 输出电流 ；es ：公网电压 ；微电网并入公共电网以后， 由公共电网向负载供电。因为负载大部分为非线性负载，故 公共电网会因为非线性负载的接入，从而造成谐波污染问 题。有源电力滤波器的引入，首先由谐波电流检测将非线性
电能质量 SVG APF综合电能治理 杜绝谐振
APF,SVG共同治理谐波以及功率因数，并杜绝谐振的应用上海正泰电源系统股份有限公司，自主研发的电能治理产品，架构及技术源自太阳能光伏系统的传承，经过了长期及大量研发和系统算法积累等经验，一经推出，在治理谐波及无功补偿方面变现了相当不错的效果。
电能质量产品APF(谐波治理)，SVG（动态无功补偿）产品：●均采用三电平架构，模块化设计；●SVPWM控制技术；●采用IGBT作为逆变器件；●双芯片控制（DSP，CPLD）,提高系统的动态工作性能。
三电平架构●每个器件只承受母线电压的一半。
●dv/dt降低为两电平的一半。
输出电压电平数的增多，每个电平相对幅值降低，电压变化减少，电流脉动降低，降低电磁干扰。
治理效果总结开启有源电力滤波器APF及动态无功补偿SVG后：●A\B\C三相电压畸变率分别由14.1%\14.6%\14%下降到1.9%\2.4%\1.8%，显著降低了现场设备的谐波电压含量。
满足国标GB14549-93的要求。
●A\B\C三相电流畸变率分别由46.1%\46.4%\46%下降到1.7%\2.7%\2.4%，显著降低了现场设备输出的谐波电流含量。
●A\B\C三相电流曲线由原先不规则的波形变为稳定的正弦波回馈电网，对电网稳定运行起到了积极的作用。
●针对单次谐波数据分析，有源电力滤波器APF的使用，显著降低了现场的谐波电流含量，有效保护了现场用电系统的稳定运行。
●有源电力滤波器APF的开启前后，三相系统电压及电流波形发生变化，三相电流波形统一由原先明显的复合型波形归于与电压波形相同的正弦波型。
●动态无功补偿SVG替代传统的电容无功补偿系统，避免由电容无功补偿系统引起的谐振问题，从而使系统运行更平稳，保护用电设备。
●动态无功补偿SVG及源电力滤波器APF的开启前后，功率因数显著提高，从而减免用电企业的电费利率罚款。
PF(含谐波分量)功率因数分别由0.697/0.726/0.751大幅提升至0.971/0.958/0.967;COSφ(不含谐波分量)功率因数从0.911/0.941/0.928提升至0.979/0.993/0.972。
电力有源滤波器在谐波治理中的应用
维普资讯
ｌ ６
电力有 源滤 波器 任偕波治 【 的应用 ｆ １
电力有 源 滤波器 在 谐 波治 理 中的应 用
Ａｃ ｉｅ Ｐ ｗｅ ｌ ｒａ ｐｉｄ ｉ ｔ ｈ ｒ ｎ ｃＲｅ ｔａｎ ｏ ｏ ｒＳ ｓｅ ｔ ｏ ｒＦｉ ｅ ｐ ｌ ｎ ｏ ｔ ｅ Ｈａ ｍｏ ｉ ｓｒ ｉ ｆＰ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｖ ｔ ｅ
流除 引起变 压 器 绕 组 附 加 损 耗 外 ，还 引 起 外 壳 、
外层 钢片 和某些 紧 固件发 热 ，并有可 能局部 过热 。
同时 ，谐 波还会 引起 变压 器的振 动 ，使噪音 增大 。
Байду номын сангаас
分主要 有 三类 ：铁磁 饱 和 型 ：各 种铁 芯 设 备 ，如 变压器 、铁 芯 电抗 器 等 ，其铁 磁 饱 和特 性 呈 非 线
ｈ ｒ ｎ ｃｄ ｎ ｍｉａｌ ，ｃ ｍｐ ｎ ｅ ｒａ ｔ ｅ ｌ ａ ｍｏ ｉ ｙ ａ ｃ ｌ ｙ ｏ ｅ ￣ｔ ｅ ｃｉ ｖ ￣ｗｅ ｎ ｉ ｃ ｍｐ ｎ ｅ ｔ ｅ ｈ ｍ ｌ ｎｃ ｔ ａ ｅ ｅ ｎ ｒ ｑ ｅ ｃ ｆｗｈｃ ｒ ｈ ｎ ｉ ｇ ｒａ ｄ ａｍ ｏ ｅ ￣ｔ ｈ ａ ｏ ｉ ｈ ｔｌｖ ｌａ ｄ ｆ ｕ ｎ ｙ ｏ ｉｈ ａ ｅｃ ａ ｇ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｒａ ｔ ｅ［ ｗｅ ｈ ｔｉ ｉ ｃ ａ ｇ ｎ 、 ｎ ｈ ｅ ｃ ｉ ７ ｒ ｔ ａ ｔ ｓ ｈ ｎ ｉ ｇ ｖ ｏ
谐波治理措施及谐波电流计算的经验公式
谐波治理措施及谐波电流计算的经验公式摘要：文章通过分析谐波产生的原因，引出了适用于火电发电厂消除谐波危害的有效措施，即有源电力滤波器（apf），并且提出了计算谐波电流的经验公式，使得apf的选择更加合理，从而更有效地减小谐波的危害。
abstract： this article leads to effective measure for eliminating harm of harmonics from thermal power plant which is active power filter （apf） by analyzing how harmonics are produced. and， this article provides emprical formula which makes choice for apf more reasonable， accordingly reduces harm of harmonics.关键词：谐波；有源电力滤波器（apf）；谐波电流key words： harmonics；active power filter （apf）；harmonic current中图分类号：th132.43 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）11-0026-020 引言谐波是现代电子的副产品，当大量个人计算机（单相负荷）、ups、变频设备或能够将交流转换成直流的电子设备使用时，就产生了大量谐波。
随着现代科学技术的不断发展，和国家节能减排工作的深入推进，火力发电厂的厂用电设备越来越多的用到变频装置，且单机容量较大，这类非线性负载会产生大量谐波电流，并进入厂用电系统，对系统内各种用电设备包括变压器、电动机、电缆等均会造成不同程度的危害，因此消除或抑制谐波危害就显得十分必要。
1 谐波的定义、产生的机理及危害1.1 谐波的定义谐波是具有50hz整数倍频率的周波的组成部分，其频率是基波频率的倍数。
APF谐波抑制技术的实际应用
（ ．Ｔｉｎ ｉ ｓｇ ｎ ｓａ ｃ ｎ ｔｔｔ ｆ ＥｌｃｒｃＤｒｖ Ｔｉｎ ｉ ０ １ ０， ｉａ； １ ａ ｊｎＤｅｉ ｎ ａ ｄ Ｒｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｅｏ ｅｔｉ ｉｅ， ａ ｊ ｎ３ ０ ８ Ｃｈ ｎ ｕ
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的关注 。不 少 国家和 国际学 术组 织也 都制 定 了限
所 示 。该设 备是 １ 天车 自动 化系 统 。工艺分 为 套
提升、 降、 下 行走 ３部 分 。其 中包 括 升 降 电 动 机 、
前 后方 向行走 电动 机 和 左 右方 向行 走 电动 机 ， 均
采 用交 流调 速方 式 ， 台 电机 使 用 单 独 的变 频 器 每
中图分类号 ： ＴＭ７ ２ １ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｐｒ ｃ ｉａ ｐｌｃ ｔｏ ｆＡＰＦ Ｈ ａ ｍ ｏ ｃ Ｓ ｐ ｅ ｓｏ ａ ｔｃ ｌＡｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｎｉ ｕ ｐｒ ｓ ｉｎ
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有源电力滤波控制技术的研究及应用
有源电力滤波控制技术的研究及应用一、概述随着现代电力电子技术的迅猛发展，电力系统中谐波污染和无功损耗问题日益突出，严重影响着电能质量以及电力系统的稳定运行。
为了解决这一问题，有源电力滤波技术应运而生，并在电力系统中得到广泛应用。
有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）是一种基于电力电子技术和计算机控制技术的先进装置，能够实时监测电力系统中的电压和电流，对谐波和无功功率进行补偿，从而改善电能质量，提高电力系统的稳定性和效率。
有源电力滤波控制技术作为有源电力滤波器的核心，其研究与应用对于提高电力系统的电能质量和运行稳定性具有重要意义。
国内外学者对有源电力滤波控制技术进行了深入研究，提出了多种控制策略和优化算法。
这些研究不仅丰富了有源电力滤波技术的理论体系，还为实际应用提供了有力支持。
在实际应用中，有源电力滤波器已广泛应用于工业、商业、住宅等各个领域。
通过采用先进的控制策略和优化算法，有源电力滤波器能够实现对谐波和无功功率的有效补偿，降低电力系统的损耗，提高设备的运行效率。
有源电力滤波器还具有响应速度快、补偿精度高等优点，能够有效应对电力系统中的突发谐波污染事件。
尽管有源电力滤波控制技术取得了显著的研究成果和应用效果，但仍存在一些挑战和问题。
对于不同类型负载的适应性、控制算法的复杂度以及设备成本等方面仍有待进一步研究和优化。
未来有源电力滤波控制技术的研究将更加注重实际应用需求，致力于提高滤波器的性能、降低成本并拓展其应用范围。
有源电力滤波控制技术作为改善电能质量和提高电力系统稳定性的有效手段，其研究与应用具有重要意义。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，有源电力滤波控制技术将在未来发挥更加重要的作用。
1. 电力污染现象及危害随着电力电子技术的飞速发展，各类非线性负荷的广泛应用使得电网中的谐波污染问题日益严重。
谐波污染不仅影响电力系统的正常运行，还可能对用电设备造成损害，甚至对人们的生产生活安全构成威胁。
探讨有源电力滤波器(APF)在谐波治理中应用
0引言在欧美工业和电力技术发达的的国家，电网中对有源电力滤波器的应用极其广泛，这让电网的整体供电质量得到有效提升，其中就包含对谐波的治理。
随着我国工业化进程的不断推进，谐波成为影响工业用电的主要问题，对我国的工业发展带来严重的阻碍。
目前有源电力滤波器在我国电网中的应用取得了一定的成果，但从整体上来看谐波仍然严重影响着我国电网的正常运行，所以对于我国的工业发展而言，加强对有源电力滤波器在谐波治理中的应用研究有着重要意义。
1谐波产生的原因及其危害1.1谐波产生的原因1.1.1因发电源质量问题产生的谐波。
在发电机发电的过程中，由于发电机内部三项绕组的制作不能达到绝对意义上的对称，所以在发电机的实际运行中会产生谐波。
同时，发电机内部铁芯也不能达到绝对意义上的均匀一致，所以也会导致发电机工作时谐波的出现。
1.1.2配电网问题引起的谐波。
在配电网和输电网中会有电力变压器的存在，而电力变压器在运行的过程中会不可避免的产生谐波，导致配电网和输电网在正常运行的时候受到谐波的影响。
1.1.3用电设备产生的谐波。
由于用电设备中存在非线性负载，其在运行的过程中就会产生谐波，导致正常用电受到影响。
1.2谐波的危害1.2.1导致输电和用电效率下降。
在电网运行的过程中，部分原件受到谐波的影响会有附加损耗的产生，这样就导致用电和输电的效率不断下降。
1.2.2干扰和误动。
由于谐波的影响，电网中的自动控制装置和继电保护装置等会在运行的过程中受到干扰，有时甚至会出现误动的情况，严重影响电网的正常运行。
1.2.3影响电气设备的安全。
在电网运行的过程中，当局部存在并联谐振或串联谐振的时候，谐波的性能会受到影响，其中最明显的是谐波电流被严重放大，导致电网中的电气设备不能安全运行，情况严探讨有源电力滤波器(APF)在谐波治理中的应用郭永凯（大盛微电科技股份有限公司，河南许昌461000）摘要:随着社会用电量需求越来越大，电网覆盖的范围也越来越广，这就导致电网运行过程中会有更多问题出现。
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有源电力滤波器（APF）在谐波治理中应用
三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要APF;APF有并联型和串联型两种，前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。
本文作者研究了有源电力滤波器（APF）在谐波治理中应用。
标签：有源电力滤波器;谐波治理;应用
0、引言
有源电力滤波器（APF：Active power filter）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵消负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。
1、有源电力滤波器的工作原理
有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
可以同时滤除多次及高次谐波，滤除率高达95%以上，且不会引起谐振。
有源滤波器APF通过外部电流互感器CT，实时检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流的谐波成分。
然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波大小相等、方向相反的电流注入到电网中补偿谐波电流，实现滤波功能。
APF的内部框架图如图1所示。
2、有源滤波和谐波治理的关系
对供电系统中周期性非正弦电量进行傅里叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。
它实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。
向供用电网注入谐波电量或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。
在一些工业和商业的电力供应系统中，在额定负荷范围内，有时发生补偿电容器或熔断器频繁发热烧毁、一些测控元件或控制保护设备产生异常误差或误动作、负荷开关失控、生产工艺或产品质量不稳定等原因莫名故障或事故，其实这些问题的最大的起因就是谐波的存在。
在供用电系统中，越来越多的负荷设备具有非线性和时变特性，它们作为
谐波源向电网中注入谐波，严重影响供电网电能质量，冶金行业的电解、电镀、中频炉、电弧炉、电石炉;汽车船舶机械加工行业的焊接机、起重机、冲床，矿山油田等能源行业的升降机、抽油机;交通运输行业的吊车、电气化铁路，化工造纸行业的整流变频电机以及广泛应用于会展场馆、小区、写字楼的变频空调，这些都属于产生谐波的非线性负载，当一个系统非线性负荷相当于变压器额定容量的百分比超过15%，谐波的影响就会明显存在。
3 谐波产生的原因及其危害
3.1 谐波产生的原因
3.1.1 因发电源质量问题产生的谐波。
在发电机发电的过程中，由于发电机内部三项绕组的制作不能达到绝对意义上的对称，所以在发电机的实际运行中会产生谐波。
同时，发电机内部铁芯也不能达到绝对意义上的均匀一致，所以也会导致发电机工作时谐波的出现。
3.1.2 配电网问题引起的谐波。
在配电网和输电网中会有电力变压器的存在，而电力变压器在运行的过程中会不可避免的产生谐波，导致配电网和输电网在正常运行的时候受到谐波的影响。
3.1.3 用电设备产生的谐波。
由于用电设备中存在非线性负载，其在运行的过程中就会产生谐波，导致正常用电受到影响。
3.2 谐波的危害
3.2.1 导致输电和用电效率下降。
在电网运行的过程中，部分原件受到谐波的影响会有附加损耗的产生，这样就导致用电和输电的效率不断下降。
3.2.2 干扰和误动。
由于谐波的影响，电网中的自动控制装置和继电保护装置等会在运行的过程中受到干扰，有时甚至会出现误动的情况，严重影响电网的正常运行。
3.2.3 影响电气设备的安全。
在电网运行的过程中，当局部存在并联谐振或串联谐振的时候，谐波的性能会受到影响，其中最明显的是谐波电流被严重放大，导致电网中的电气设备不能
安全运行，情况严重的时候还会诱发安全事故。
3.2.4 导致电气测量的计量误差。
在存在谐波的情况下，电器测量仪表会因为谐波的存在而不能正常工作，导致计量数据存在误差，从而给相关的用电户和供电企业造成经济损失。
4、有源电力滤波器的应用
①动态的补偿。
当电网中存在谐波的时候，有源电力滤波器的应用，能让变化的无功功率和大小、频率都发生的谐波得到功率的补偿，并且能根据补偿对象的实时情况在极短的时间内完成补偿。
②不会对系统阻抗产生影响。
从实际情况来看，高阻抗电流源是有源滤波装置的本质，所以系统阻抗不会因为它的接入而受到影响。
所以对于有源滤波装置而言，其能够实现规模化和系列化的生产。
③有源滤波装置不会因为电网结构的变化而受到较大影响，不会与电网阻抗作用而产生谐波，并且还能有效抑制谐振的出现。
④能在没有储能元件的情况下完成对无功功率的补偿，并且在对谐波进行补偿的时候也不需要大的储能元件。
⑤当电网运行过程中线路上的谐波电流急剧上升时，有源滤波器不会出现过载的现象，其正常功能将不会受到影响，所以不必将其与系统断开。
⑥有源滤波装置能够有选择性地进行输出，其中可以在不输出基波无功功率的情况下完成对高次谐波电流的功率补偿输出。
5、结束语
随着我国工业的不断发展，谐波对电网的污染将会越来越严重，这对我国工业用电设备带来严重损害，从而影响电网的安全运行。
同时，随着人们对环保的重视程度不断加深，绿色电网的概念也得到社会的广泛认同，谐波的治理将会成为提升电网绿色环保运行质量的必然手段。
参考文献：
[1]李刚.新型并联混合型有源电力滤波器关键技术的研究[D].中南大学，2014.
[2] 劉聪.并联型有源电力滤波器谐波抑制性能优化技术研究[D].华中科技大学，2014.
[3] 杨灵芝.基于有源电力滤波器在变频调速系统中的谐波治理与应用研究
[D].西南交通大学，2015.。