安科瑞 鮑靜君

江蘇安科瑞電器制造有限公司

　　1引言

　　由于電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，電網(wǎng)中出現(xiàn)了大量非線性負(fù)載和不平衡負(fù)荷以及新的發(fā)電方式與儲(chǔ)能方式的推廣使用。這些設(shè)備的使用導(dǎo)致了電能質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生，并時(shí)刻影響著日常生產(chǎn)工作。因此有許多場(chǎng)合在無(wú)功補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)，進(jìn)行諧波治理。

　　如使用靜止無(wú)功發(fā)生器+有源濾波器兩種設(shè)備來(lái)治理，不僅投入成本高，占地面積也較大，而混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置正是將此兩種產(chǎn)品功能有機(jī)結(jié)合在同個(gè)產(chǎn)品中形成的，此時(shí)用混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置來(lái)進(jìn)行治理的優(yōu)勢(shì)就十分明顯。

　　近期售前回饋信息中，大多改造項(xiàng)目的電容柜中都是純?nèi)蓦娙莨瘢缫褂肁PF治理諧波，還需要在原來(lái)電容柜中進(jìn)行14%串抗，而混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置可以在保留原電容柜的情況下擴(kuò)容且治理諧波。

　　2混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置原理介紹

　　混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)在于可將靜止無(wú)功發(fā)生器與有源電力濾波器的功能有機(jī)組合在同個(gè)模塊中，使用個(gè)控制器控制無(wú)功+諧波兩種輸出。

　　它將電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代控制系統(tǒng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)裝置輸出電流相位的控制，從感性到容性整個(gè)范圍進(jìn)行連續(xù)的無(wú)功調(diào)節(jié)，快速補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)無(wú)功功率的需求;同時(shí)采集并計(jì)算出線路中的諧波電流分量，通過(guò)調(diào)節(jié)三相橋式電路交流側(cè)輸出與電網(wǎng)中諧波幅值相等，方向相反的補(bǔ)償電流從而達(dá)到諧波治理的目的。

　　其應(yīng)用可克服LC補(bǔ)償器等傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償器響應(yīng)速度慢、補(bǔ)償效果不能好的控制、容易與電網(wǎng)發(fā)生并聯(lián)諧振和投切震蕩等缺點(diǎn);還可避免傳統(tǒng)電容柜對(duì)有源濾波器工作產(chǎn)生的不良影響。它在個(gè)單柜內(nèi)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)有源濾波及SVG型無(wú)功補(bǔ)償，并將兩種功能結(jié)合在個(gè)模塊中智能調(diào)節(jié)輸出比例，可利用了各自的優(yōu)點(diǎn)，大幅提高了應(yīng)用效率。

　　混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置工作原理圖

　　3客戶需求

　　3.1市場(chǎng)需求

　　近年來(lái)，電能質(zhì)量市場(chǎng)在各方推動(dòng)下增長(zhǎng)迅速，尤其是濾波設(shè)備和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，復(fù)合年增長(zhǎng)率超過(guò)16%。2011年我國(guó)電能質(zhì)量治理產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)到近416.6億元，其中無(wú)功補(bǔ)償市場(chǎng)銷售額為330.20億元，諧波治理86.40億元。2012年我國(guó)電能質(zhì)量治理產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)到近453.21億元，其中無(wú)功補(bǔ)償市場(chǎng)銷售額為351.27億元，諧波治理101.94億元。2013年我國(guó)的電能質(zhì)量治理產(chǎn)業(yè)銷售額超過(guò)了500億元。

　　3.2適用場(chǎng)所

　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和電力電子產(chǎn)品的推廣使用，供電系統(tǒng)或負(fù)荷中含有大量諧波;且負(fù)載投切迅速，導(dǎo)致功率變化極快，傳統(tǒng)電容補(bǔ)償型無(wú)功柜已難以滿足市場(chǎng)需求。

　　在此前提下，不少?gòu)S家開(kāi)始著手采購(gòu)有源濾波器并改造無(wú)功柜，此項(xiàng)工程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且受限于配電室的空間使有源濾波容量普遍偏小，若采用混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置方案則只需將原無(wú)功柜直接替換即可，不用另增加有源濾波柜柜體空間，且投入成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同SVG+APF。

　　此外，混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置同樣適用于商業(yè)中心、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院等同時(shí)需要無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理的場(chǎng)所。

　　4技術(shù)參數(shù)

　　4.1型號(hào)

　　4.2工作模式

　　混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置是種用于補(bǔ)償無(wú)功，濾除諧波，提高功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)極補(bǔ)償效果的新型電力電子裝置;智能控制系統(tǒng)主動(dòng)根據(jù)系統(tǒng)的線性動(dòng)態(tài)需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)有源及無(wú)源模塊的輸出配比;ANSVG-G-A整機(jī)主要是由ANSVG-G-A模塊并聯(lián)、通訊組成;能完成更大容量的無(wú)功諧波電流的補(bǔ)償，整機(jī)通過(guò)個(gè)7寸觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。觸摸屏通過(guò)RS485與ANSVG-G-A模塊進(jìn)行通信。

　　4.3ANSVG-G-A產(chǎn)品功能

　　●動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率：線性輸出，無(wú)功功率全容性-全感性輸出，補(bǔ)償*，補(bǔ)償后系統(tǒng)功率因數(shù)≥0.99并且響應(yīng)時(shí)間<5ms。

　　●動(dòng)態(tài)諧波濾除：容量范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)3、5、7、11次諧波濾除*，單抽屜模塊單模塊有50kvar+25A、75kvar+37.5A、100kvar+50A等容量，

　　●整柜容量：50kvar+25A～500kvar+250A

　　●分相補(bǔ)償能力：具備100%的分相補(bǔ)償能力，且可治理三相不平衡。

　　●性能穩(wěn)定：采用全控型電力電子器件及的瞬時(shí)無(wú)功理論算法，避免了采用傳統(tǒng)型LC無(wú)功補(bǔ)償模塊容易出現(xiàn)的諧振問(wèn)題，可靠性高。

　　●線路狀態(tài)采集：檢測(cè)設(shè)備所在的需補(bǔ)償線路的電壓、電流值及其波形、功率因數(shù)、諧波含量等重要電能質(zhì)量參數(shù)。

　　4.4 混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置(ANSVG-G-A)產(chǎn)品外觀

　　4.4.1 模塊外形尺寸

　　ANSVG-G-A模塊機(jī)箱正視圖

　　(1.把手)

　　ANSVG-G-A模塊機(jī)箱側(cè)視圖

　　4.4.2 實(shí)物圖

　　5產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

　　5.1治理性能優(yōu)勢(shì)

　　ANSVG-G-A相對(duì)于除了適用環(huán)境更廣之外，在常規(guī)配電環(huán)境中使用時(shí)，也具有優(yōu)良的性能，且其無(wú)功+諧波體式的輸出模式擁有更廣的適用群體。

　　5.2應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

　　混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置不僅在治理性能上有不俗的表現(xiàn)，在技術(shù)特性及客戶體驗(yàn)方面也有著顯著的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

　　(1)適用于任何電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗，不會(huì)發(fā)生諧振;

　　(2)可根據(jù)負(fù)載使用變化隨時(shí)增、減設(shè)備的容量(加、減模塊數(shù)量即可，并對(duì)人機(jī)界面作相應(yīng)參數(shù)設(shè)置);

　　(3)每個(gè)模塊單獨(dú)安裝散熱單元，并可在柜體上加裝散熱風(fēng)扇，散熱效果良好，故障率低;

　　(4)多個(gè)模塊之間雖有通訊連接，但各臺(tái)的故障并不會(huì)相互影響其它模塊繼續(xù)工作(補(bǔ)償容量會(huì)相應(yīng)減小);

　　(5)后期維護(hù)方便，可實(shí)現(xiàn)故障模塊單獨(dú)維修、更換;維護(hù)期間其它設(shè)備可持續(xù)工作;

　　(6)方便備貨，生產(chǎn)周期短，即使是非常規(guī)要求產(chǎn)品亦能保證及時(shí)投入使用，確保客戶經(jīng)濟(jì)利益;

　　(7)功能集成化，在個(gè)觸摸屏上選擇無(wú)功補(bǔ)償與有源濾波輸出容量，體化啟停控制。

　　6項(xiàng)目

　　總 結(jié)

　　安科瑞混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置集電能監(jiān)測(cè)、設(shè)備保護(hù)、通訊功能于體，且具有強(qiáng)大的無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理能力，可應(yīng)對(duì)各種無(wú)功補(bǔ)償和諧波治理需求的場(chǎng)合。其治理效果則加強(qiáng)了電網(wǎng)的輸配電能力，降低損耗;二則避免了用戶因功率因數(shù)不足而被罰款，為用戶帶來(lái)了極大的經(jīng)濟(jì)效益;三則提高了電網(wǎng)的電能質(zhì)量，消除系統(tǒng)諧波，保障了用電設(shè)備的工作精度和使用壽命。由此可見(jiàn)，混合動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償裝置的使用對(duì)供用電雙方都有益，既提高了電能質(zhì)量,保證了設(shè)備運(yùn)行性能和壽命，又創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了雙方的共贏。