APF[APF行業信息]

APF,即有源電力濾波器,採用現代電力電子技術,主拓撲為三電平逆變電路,基於高速全數字控制方式的數位訊號處理技術製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(相當於給諧波電流提供了接近於0的極低阻抗通道,以免諧波電流注入系統)相對比,有源濾波器通過IGBT逆變模組實現了各次諧波的動態濾除。

行業信息

目前主要國際主要廠商施耐德,ABB,西門子,Ablerex,諾基亞,斯威爾電氣(SWLsine),schaffner。

國內主要廠商有、深圳英納仕電氣(自產)、許繼電源(組裝)、上海信元瑞(自產)、思源電氣(自產)、榮信(組裝)、南京亞派科技(自產)、上海追日(自產)、南京鈦能電氣(組裝)、海億達(組裝)、西安賽博(自產)、深圳盛弘(自產)、西安西馳(自產)等。

2006年上海交通大學通過上海信元瑞電氣有限公司(前身:上海飛平電子技術有限公司)合作推出了國內唯一一個以能量算法為基礎的有源電力濾波器(APF)NEWSINE系列產品,大大的提升了中國FACTS技術的穩定性水平,據國家電力科學研究院的評估,上海信元瑞的APF和SVG產品的各項性能已經達到ABB的水平,也因此,該公司的核心主機板也成為目前國內約60家余家APF及SVG生產廠商的主要供貨來源。

目前國內除了上海思源電氣、上海信元瑞、西安賽博、西安西馳這四家真正有自主研發並且技術成熟的企業以外,其它的自稱與交大、北大、山大等合作,實則只是外購核心部件組裝的生產廠商,以及少部分自主研發的產品技術還不成熟,其價格便宜,但故障率高穩定性差。如2009年中國電信為減少投資風險,分別從多家企業採購的100台APF裝置,就暴露出許多技術問題,只有以上三個品牌反映良好(信息來源:中國電力科學研究院、中國電信)。

套用領域包括:電氣化鐵道及軌道交通行業、電動汽車充電站、石油和天然氣行業、汽車行業、冶金鋼鐵/中頻加熱行業、水處理行業、水泥行業、通信行業、礦山、造船業、紡織行業、市政、醫院、企業自動化生產線、 辦公大樓及商業大廈、計算中心、住宅大廈。

原理

三相電路瞬時無功功率理論是APF發展的主要基礎理論;APF有並聯型和串聯型兩種,前者用的多;並聯有源濾波器主要是治理電流諧波,串聯有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。通過外部電流互感器,實時檢測負載電流,並通過內部DSP計算,提取出負載電流的諧波成分,然後通過PWM信號傳送給內部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,達到濾波目的。有源濾波器同無源濾波器比較,治理效果好,主要可以同時濾除多次及高次諧波,不會引起諧振,但是價位相對高。

APF原理圖 APF原理圖

並聯型APF系統,通過實時檢測負載電流波形,得到需要補償的諧波電流成分,並將其反向,通過控制IGBT的觸發,將反向電流注入供電系統,實現濾除(抵消)諧波功能。另外,還可提供超前或滯後的無功電流,用於改善電網功率因數、實現動態無功補償 。

作用

APF的作用就是動態抑制諧波、補償無功。而諧波的危害有以下幾個方面:

(1)誘發電網諧振,導致諧波過電壓和過電流,引起嚴重事故,損壞電容器補償等電氣設備。

(2)導致異步電機和變壓器產生附加損耗和過熱,其次是產生機械振動、噪聲和諧波過電壓,降低效率和利用率,縮短使用壽命。

(3)對電力電纜和配電線路,諧波電流頻率增高引起明顯的集膚效應,導線電阻增大,線損加大,發熱增加,絕緣過早老化,容易發生接地短路故障,形成火災隱患。

(4)對通信、電子或自動控制設備產生嚴重干擾。

(5)諧波電流使斷路器遮斷能力降低,導致斷路器、接觸器等不能安全穩定工作。

(6)導致保護裝置誤動或拒動,導致區域性停電事故。

(7)使電力系統中各種測量儀表誤差增加,甚至無法工作。

(8)干擾或影響各類低壓電器的正常使用。

區別

APF與LC濾波器區別

無源濾波原理圖 無源濾波原理圖

(1)LC濾波器

由電容器、電抗器和電阻器適當組合而成,其基本原理是利用電路諧振的特點,形成某次或某些諧波的低阻抗通道,將大部分諧波電流分流,分為單調諧濾波器、雙調諧濾波器和高通濾波器等幾種。

單調諧濾波器僅針對某一特定設計頻率,例如3次、5次、7次等,形成對特定次數諧波的低阻抗通道。實際中常用幾組針對不同頻率的單調諧濾波器和一組二階高通濾波器組成濾波成套裝置。LC濾波器中含有一定量的電容,可提供固定容量的無功功率,起到一定的改善功率因數效果。

如右圖所示,針對可控矽整流電源型諧波源,設定了5、7、11次單調諧濾波支路。由於特定次數的諧波電流值與所流經支路諧波阻抗成反比,諧波源產生的諧波電流中,80~90%流經濾波支路,只有10~20%的諧波電流注入系統,起到很好的諧波濾除效果。

為適應諧波變化的情況,也常用可控矽對濾波器組進行動態投切,稱為TSF。除少數情況以外,TSF難以同時滿足諧波抑制與無功補償兩個目標。

(2)APF——有源電力濾波器

APF相當於給諧波電流提供了接近於0的極低阻抗通道,以免諧波電流注入系統。

總之,APF與LC濾波器都屬於一大類處理諧波的方法,就是利用外加裝置來濾除諧波。與之相對應的是通過改造電力電子裝置,使其不產生諧波或儘量少地產生諧波。這種方法又可分為2 類:第1 類以PWM 整流器為代 表,已經得到了大量套用;第2 類以多脈波整流器(MPR)為代表,在大功率整流系統中得到了廣泛套用。

能源消耗率

在製冷季節及制熱季節中,機組進行製冷(熱)運行時從室內除去的熱量及向室內送入的熱量總

和與同一期間內消耗的電量總和之比,按附錄B中所述方法試驗和計算的值,其值用W/W表示 。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們