用戶分布式光伏并網發電已成為太陽能利用的主要方式之一,然而光伏逆變器只有在光伏電池板輸出能力達到一定值時,系統才并網工作,當日照強度很低或晚上時,整個系統必須切離電網,設備利用率降低。隨著我國工業化進程的加快,非線性用電設備大量使用,由這些負載產生的無功和諧波電流對公共電網的危害日益嚴重。通過對光伏并網發電系統和有源濾波器(ActivePowerFilter,APF)的拓撲結構及控制方式的綜合,將其兩者的統一控制現光伏發電和APF的一體化。將光伏并網系統的并網發電功能與APF的諧波補償功能相結合,使其具備光伏并網發電與諧波補償的雙重功能。從而改善電網電能質量,節約了相設備投資成本,提高...
商業中心行業現代商業建筑更加注重智能化、現代化的同時,卻使得諧波、電壓波動、閃變、三相不平衡等電能質量問題變得尤為嚴重,所以APF有源電力濾波器對其供電系統非常重要。尤其對于商建等現代建筑,大量熒光燈、LED屏、變頻電梯、空調、風機、充電設備、UPS及電力電子設備等大量的使用現代化用電設備,絕大部分都屬于非線性負荷,極大加重了諧波危害,對電網兼容性提出更高的要求。商建行業平均功率因數在,功率因數處于偏低的狀態。熒光照明類設備和LED燈產生的諧波主要以3次諧波為主,電流畸變率為;整流類負載,如變頻器,目前大多數以6脈為主,產生5、7、11、13次諧波,5次電流較嚴重,畸變率為;諧波電流通過疊加匯...
電能質量,從普遍意義上講是指質量供電,包括電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量。其可以定義為:導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差,其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態過電壓、波形畸變(諧波)、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。衡量電能質量的標注包括:電壓偏差、頻率偏差、電壓三相不平衡、諧波和間諧波、電壓的波動和電壓的閃變。電能質量所涉及的小行業主要包括:1、無功補償;按電壓等級劃分:主要分為高壓無功補償和低壓無功補償;按不同的產品和功能劃分,主要無功補償設備:TSC、LC型無源電力濾波器、SVC、STATCOM(SVG)。2、諧波治理;...
APF有源電力濾波器與電容補償共同進行電能質量治理時,會存在一定概率的振蕩問題。系統發生諧振后相應頻率次的電流會增加,輕則導致客戶電網側諧振頻率次電流增加從而加劇諧波污染,重則導致配電系統中保護裝置動作或引起線路發熱造成火災和停機風險。一般來講,廠家在APF有源電力濾波器設備安裝前或者次開機時,通過投切電容性負載前后電網諧波的變化來獲取諧振信息,對相應次補償諧波電流進行幅值限制或者取消相應次頻率補償來解決諧振問題。但這種方式不能窮舉所有工況,自適應性差,仍然存在較大概率的諧振風險。我司使用自動識別并抑制諧振的方式解決諧振問題,該方法可以實時處理諧振問題并且不依賴任何現場參數具有靈活可靠的特點。...
APF融合了技術,將電力電子自動控制、高速計算機等優勢融合其中,運用于諧波治理工作具有較強的針對性和現實性。它建立在測量下的負荷電流諧波含量指數的基礎之上,運用逆變器,使產生的諧波電流與系統中諧波電流大小相同,但相位相反,這樣的諧波電流進入電網后,可以與其中己存在的諧波相抵消。瞬時無功能理論結合的實踐經驗,在APF諧波檢測運作過程中發揮巨大作用。瞬時無功理論中的某些理論成果是嚴格以三相平衡為前提的,所以也只適用于三相三線的接線方式。在三相三線制的運作當中,如果三相電流出現失衡狀況,在公共回路當中就會有所反應,如會有少量的電流產生,在這種情況下,三相當中就會不自覺地引進基波與各次諧波...
隨著社會經濟的發展,電網環境越來越復雜,在用戶側和電網側,新設備和新技術的投入使用正在嚴重影響電能質量。從用戶側來看,越來越多的電力電子裝置使電力系統的非線性負荷明顯增加,諧波污染加重,電弧爐、大型軋鋼機、電力機車等沖擊性、波動性負荷的運行,不僅會產生大量的高次諧波,還會產生電壓波動、閃變、三相不平衡等電能質量問題。在這種情況下建議安裝APF有源電力濾波器。在電網側,為了解決電力系統自身發展存在的問題,直流輸電和新技術不斷投入實際工程應用,調速電機以及無功功率補償電容器也大量投入運營,這些設備的運行使得電網中電壓和電流波形畸變越來越嚴重,諧波水平不斷上升。另外,微網接入也會對配電主...
軌道交通行業(1)城市軌道交通牽引系統(地鐵)需要APF有源濾波器原因:a、電動機車運行所需要的牽引負荷;b、車站、區間、車輛段、控制中心等其他建筑物所需要的動力照明用電,諸如:通風機、空調、自動扶梯、電梯、水泵、照明、AFC系統、FAS、BAS、通信系統、信號系統等。城市軌道交通的供電系統中諧波源主要為:a、牽引整流逆變裝置產生的高次諧波(11次、13次等);b、其次是站用變電站中的大量非線性負荷(3次、5次、7次等);由于牽引負荷安裝在35KV側,一般采用12脈波的整流裝置,諧波含量會降低(由于變壓器的特殊接線方法,5次,7次諧波電流將在變壓器內部相互抵消,從而使對電網的諧波干...
分析APF有源電力濾波器的節電性能,首先要分析諧波和無功功率帶來的能量損耗問題。國際上公認的諧波定義為:“諧波是一個周期電氣量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整倍數”。一、變壓器上的損耗。負載電流中含有諧波時,將在三個方面引起變壓器發熱的增加:1、均方根值電流。如果變壓器容量正好與負荷容量相同,那么諧波電流將使得均方根值電流大于額定值。總均方根值電流的增加會引起導體損耗增加。2、渦流損耗。渦流是由磁鏈引起的變壓器的感應電流。感應電流流經繞組、鐵芯以及變壓器磁場環繞的其它導體時,會產生附加發熱。這部分損耗以引起渦流的諧波電流的頻率的平方增加。因此,該損耗是變壓器諧波發熱損耗的重要組成部分。3、鐵...
軌道交通行業(1)城市軌道交通牽引系統(地鐵)需要APF有源濾波器原因:a、電動機車運行所需要的牽引負荷;b、車站、區間、車輛段、控制中心等其他建筑物所需要的動力照明用電,諸如:通風機、空調、自動扶梯、電梯、水泵、照明、AFC系統、FAS、BAS、通信系統、信號系統等。城市軌道交通的供電系統中諧波源主要為:a、牽引整流逆變裝置產生的高次諧波(11次、13次等);b、其次是站用變電站中的大量非線性負荷(3次、5次、7次等);由于牽引負荷安裝在35KV側,一般采用12脈波的整流裝置,諧波含量會降低(由于變壓器的特殊接線方法,5次,7次諧波電流將在變壓器內部相互抵消,從而使對電網的諧波干...
近年來,隨著個人計算機、可編程邏輯器件、可調速驅動裝置、交流接觸器等用電設備大量的投入使用,電網中的敏感性負荷卻與日俱增,其特點是對電壓暫降十分敏感,往往幾個周波的電壓暫降或供電中斷都會導致設備跳閘,造成嚴重的經濟損失。如金融行業、芯片制造行業、精密儀器制造行業、醫院、半導體、電力電子、光學等,它們對電能質量的要求越來越高。無論是哪種類型的電能質量問題,主要的影響都在于造成了生產過程中斷,從而引起經濟損失。當然,造成生產中斷的原因可能不同,但直接后果是相似的——經濟損失取決于生產中斷的持續時間和受影響的范圍。雖然APF有源電力濾波器在建設初期會占用一定成本,但是從行業發展、企業長久經濟...
寶石、單晶硅、玻璃合成行業寶石、單晶硅、玻璃在合成的時候采用的加熱設備都是中頻爐。在中頻爐的整流設備產生的諧波會對電網造成危害。整流部分的作用是把我們生活中用的50HZ的交流電變成一個脈動的直流電的過程。根據整流脈沖數的不同可以分成6脈整流,12脈整流,24脈整流等。通常的三相6脈沖橋式整流線路在工作時會對電網產生5次,7次,11次,13次和更高次的諧波干擾電流,那么此時如果不通過APF有源電力濾波器對諧波進行濾除治理,則會對供電系統造成較大的影響。如果采用三相6脈沖可控硅橋式整流線路,它們工作時產生的諧波干擾有可能造成當地電網諧波超標(取決于當地電網的短路容量,短路容量應大于40...
LED是如何工作的。并非所有燈都以相同的方式耗電。白熾燈、熒光燈、LED燈和HMI燈分為兩大類:線性荷載和非線性荷載。白熾燈是一種簡單的電阻負載。鎢絲的電阻產生熱量,使燈絲發光,產生光線。在這種簡單的電阻式交流電路中,電流隨著電壓的增加而成比例增加,隨著電壓的降低而成比例減少。對于正弦電壓,電流也是正弦的。負載被稱為線性負載。電子HMI、熒光燈和LED電源屬于開關電源(SMPS)。開關電源使用交流電壓波形的一部分。在這個過程中,它們會產生一個富含諧波的畸變電流波形,并使電壓和電流彼此不同步。這種載荷被稱為非線性的。LED交流電源中使用的開關電源會產生非常失真的電流,并且會導致電流相對于...
有源電力濾波器(ActivePowerFilter,簡稱APF)是一種用于動態抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置,它能夠對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償。有源濾波器之所以稱為有源,顧名思義該裝置需要提供電源(用以補償主電路的諧波),其應用可克服LC濾波器等傳統的諧波抑制和無功補償方法的缺點(傳統的只能固定補償),實現了動態跟蹤補償,而且可以既補諧波又補無功。如今很多企業由于大量的投入使用非線性負載,導致系統諧波含量超標,從而引發純電容補償電容炸裂、功率因素降低甚至會影響同一電網下方其他負載的正常運行,在一定程度上影響企業生產效率;而有源濾波器的出現能徹底解決這一難題,區...
公共建筑行業隨著科學技術的發展,體育館、展覽中心等作為大型的公共建筑,各種新型、高效、多功能的用電設備不斷更新,使得這類公共建筑中基于電力電子裝置的非線性負荷的應用越來越,例如變頻設備、LED燈照明、大型中央空調、冷凍機、冷卻泵、水塔等,引起的電能質量問題的因素也逐漸增多,對同樣復雜的、對電能質量敏感的用電設備安全可靠運行帶來嚴重的威脅,所以這類場景APF有源電力濾波器為必不可少的關鍵設備。目前在公用建筑中使用的暖通、給排水系統均使用了大量變頻控制設備,而且內部照明設備的使用量較量照明設備都會產生諧波。受到諧波影響的電網出現了較大的安全隱患。公共建筑中使用的變頻設備為6波頭變頻器,出現...
常見的如:在如今的電能質量環境下,單純的電容器補償(無調諧電抗器)應用于低壓電力系統當中時,往往會受到電力系統或者系統諧波的影響,而造成諧波的放大導致電容器壽命縮短,甚至其他嚴重事故。更需注意,當低壓系統中的諧波含量較高時,必須要考慮到無串聯調諧電抗器的低壓電容器組同變壓器將會形成一個串聯諧振回路。當系統中的諧波頻率靠近這個串聯諧振頻率時,將會產出諧振。在配電網中,并不是只有當頻率等于諧振頻率時才產生諧波放大,而是只要頻率接近諧波頻率時就會造成諧波放大,現代配電系統廣泛應用的非線性負載會產生寬頻率范圍的諧波。因此,不合理的無功補償會普遍引起諧波放大問題,所以必須要考慮采用消諧濾波補...
APF有源電力濾波器的作用2、改善系統不平衡狀況可完全消除因諧波引起的系統不平衡,在設備容量許可的情況下,可根據用戶設定補償系統基波負序和零序不平衡分量并適度補償無功功率。在確保濾除諧波功能的基礎上有效改善系統不平衡狀況。3、抑制電網諧振不會與電網發生諧振,而且在其容量許可范圍內還可以有效抑制電網自身的諧振。這是無源濾波裝置無法做到的。4、多種保護功能具備過流、過壓、欠壓、溫度過高、測量電路故障、雷擊等多種保護功能,以確保裝置和電力系統安全運行,并可在負荷較輕時自動退出運行,充分考慮運行的經濟性。5、全數字式操作具備友好的人機接口,使得操作簡便,易于使用和維護。6、可擴展性在現有的...
APF融合了技術,將電力電子自動控制、高速計算機等優勢融合其中,運用于諧波治理工作具有較強的針對性和現實性。它建立在測量下的負荷電流諧波含量指數的基礎之上,運用逆變器,使產生的諧波電流與系統中諧波電流大小相同,但相位相反,這樣的諧波電流進入電網后,可以與其中己存在的諧波相抵消。瞬時無功能理論結合的實踐經驗,在APF諧波檢測運作過程中發揮巨大作用。瞬時無功理論中的某些理論成果是嚴格以三相平衡為前提的,所以也只適用于三相三線的接線方式。在三相三線制的運作當中,如果三相電流出現失衡狀況,在公共回路當中就會有所反應,如會有少量的電流產生,在這種情況下,三相當中就會不自覺地引進基波與各次諧波的零...
LED是如何工作的。并非所有燈都以相同的方式耗電。白熾燈、熒光燈、LED燈和HMI燈分為兩大類:線性荷載和非線性荷載。白熾燈是一種簡單的電阻負載。鎢絲的電阻產生熱量,使燈絲發光,產生光線。在這種簡單的電阻式交流電路中,電流隨著電壓的增加而成比例增加,隨著電壓的降低而成比例減少。對于正弦電壓,電流也是正弦的。負載被稱為線性負載。電子HMI、熒光燈和LED電源屬于開關電源(SMPS)。開關電源使用交流電壓波形的一部分。在這個過程中,它們會產生一個富含諧波的畸變電流波形,并使電壓和電流彼此不同步。這種載荷被稱為非線性的。LED交流電源中使用的開關電源會產生非常失真的電流,并且會導致電流相對于...
商業中心行業現代商業建筑更加注重智能化、現代化的同時,卻使得諧波、電壓波動、閃變、三相不平衡等電能質量問題變得尤為嚴重,所以APF有源電力濾波器對其供電系統非常重要。尤其對于商建等現代建筑,大量熒光燈、LED屏、變頻電梯、空調、風機、充電設備、UPS及電力電子設備等大量的使用現代化用電設備,絕大部分都屬于非線性負荷,極大加重了諧波危害,對電網兼容性提出更高的要求。商建行業平均功率因數在,功率因數處于偏低的狀態。熒光照明類設備和LED燈產生的諧波主要以3次諧波為主,電流畸變率為;整流類負載,如變頻器,目前大多數以6脈為主,產生5、7、11、13次諧波,5次電流較嚴重,畸變率為;諧波電流通...
電網諧波污染的產生產生諧波的主要原因是各類非線形負荷的大量增加使電壓波形發生畸變,產生諧波電壓和諧波電流。諧波污染是電網受到污染的重要原因,產生諧波的主要用電設備是大功率的可控硅整流裝置如電氣化鐵路、電力牽引機車、電化學的電解裝置和直流輸電的換流裝置等;主要有產生沖擊負荷的裝置如煉鋼用電弧爐和鋼鐵軋機;節能型電器如節能燈和變頻器;各種醫療裝置和不間斷電源和電子整流裝置;自飽和電抗器和可控飽和電抗器;電力變壓器的勵磁回路等。電網諧波有效治理方案和措施(1)采取措施限制用電客戶諧波電流注入電網。對具有諧波源負荷的用戶應在業務擴充階段審查其治理措施方案,如增加APF有緣濾波器。(2)要求...
節能減排己經成為全球的焦點。在紡織行業,棉紡廠是用電大戶,棉紡織用電占總成本的比重不大,但在棉紗加工費中所占比重較大,因此在棉紡廠節能的重點是節電。目前大部分的老行業制造業原來是變壓器和老式配電柜,應用效率低,占用空間大。普遍會對對車間配電室進行技術改造。淘汰老式的高低壓成套設備,選用APF有源電力濾波器和SVG靜止無功發生器,并且在改造時對負荷重新規劃,使變壓器運行在比較大經濟區,提高變壓器的運行效率。改造后,有效抑制電網電路中的浪涌瞬變、諧波等尖峰,減少瞬變電流對用電設備的沖擊作用,從而有效保護工廠中的用電設備。由于將諧波、浪涌、瞬變進行了有效的抑制,使得變壓器、電機和導線的發...
全國各地拉響限電警報,在工業領域掀起了一陣停電停工潮,有地區甚至影響到居民的生活出行,給交通秩序帶來一些麻煩。一些單位提出在年底之前陸陸續續都會出現短期停電的情況,可見這次的“限電”政策來的迅猛與迫切。從長遠角度看,節能需要從源頭抓。限電只是節能減排的一個手段,有臨時性、短時性的特點,節電是自發性的,用戶在用電過程中時時刻刻都可以進行。節電不僅有利于節省國家的電力資源,避免浪費,同時主要受益者實則是用戶自己,節省的電量就是實打實的節省電費支出。而在工業制造的用電環境中,節電就是合理用電,避免浪費。企業用電中電能浪費根源:■無功電流在線路上造成損耗;■無功電流或不平衡電流,造成變壓器...
APF有源電力濾波器與電容補償共同進行電能質量治理時,會存在一定概率的振蕩問題。系統發生諧振后相應頻率次的電流會增加,輕則導致客戶電網側諧振頻率次電流增加從而加劇諧波污染,重則導致配電系統中保護裝置動作或引起線路發熱造成火災和停機風險。一般來講,廠家在APF有源電力濾波器設備安裝前或者次開機時,通過投切電容性負載前后電網諧波的變化來獲取諧振信息,對相應次補償諧波電流進行幅值限制或者取消相應次頻率補償來解決諧振問題。但這種方式不能窮舉所有工況,自適應性差,仍然存在較大概率的諧振風險。我司使用自動識別并抑制諧振的方式解決諧振問題,該方法可以實時處理諧振問題并且不依賴任何現場參數具有靈活...
我國已先后頒布了6個有關電能質量的國家標準,即電力系統頻率允許偏差、供電電壓允許偏差、公用電網諧波、三相電壓允許不平衡度、電壓波動和閃變、暫時過電壓和瞬態過電壓。但在實際治理過程中面臨的1個很重要的問題是如何根據電能質量標準依法管理電能質量。電能質量問題的危害電網電壓的波動、跌落、驟升、不平衡、諧波等除了影響電能質量敏感負荷正常工作外,在沒有安裝APF有源電力濾波器的會有以下幾項危害:1、使電網中的元件產生附加損耗,降低發電、輸電以及用電設備的效率和使用壽命;2、導致繼電保護和自動裝置的誤動作,并可能使電器測量儀表劑量不準;3、產生機械振動、噪聲和過電壓,使變壓器局部過熱;4、諧波使電...
全國各地拉響限電警報,在工業領域掀起了一陣停電停工潮,有地區甚至影響到居民的生活出行,給交通秩序帶來一些麻煩。一些單位提出在年底之前陸陸續續都會出現短期停電的情況,可見這次的“限電”政策來的迅猛與迫切。從長遠角度看,節能需要從源頭抓。限電只是節能減排的一個手段,有臨時性、短時性的特點,節電是自發性的,用戶在用電過程中時時刻刻都可以進行。節電不僅有利于節省國家的電力資源,避免浪費,同時主要受益者實則是用戶自己,節省的電量就是實打實的節省電費支出。而在工業制造的用電環境中,節電就是合理用電,避免浪費。企業用電中電能浪費根源:■無功電流在線路上造成損耗;■無功電流或不平衡電流,造成變壓器...
造紙行業、塑料紙薄膜和芯片生產行業、港口碼頭行業的電力系統中會產生較多的諧波源,需要安裝APF有源電力濾波器。造紙行業變頻器作為設備傳動的部件在造紙行業應用,變頻器大量應用運行時,存在其輸入側的功率因數較低的問題,同時又存在諧波干擾的問題,必將產生大量的5、7、11、13次諧波,諧波主要以6N±1次諧波為主,解決方案是根據負荷特性設計調諧式濾波器或采用無源和有源混合濾波裝置。而變頻器輸入側功率因數較低的原因,不是電流波形滯后于電壓,而是高次諧波電流造成的,所以不能通過并聯補償電容器來提高功率因數,而應設法減小高次諧波電流,具體措施就是接入電抗器。塑料紙薄膜和芯片生產行業塑料紙薄膜和...
APF融合了技術,將電力電子自動控制、高速計算機等優勢融合其中,運用于諧波治理工作具有較強的針對性和現實性。它建立在測量下的負荷電流諧波含量指數的基礎之上,運用逆變器,使產生的諧波電流與系統中諧波電流大小相同,但相位相反,這樣的諧波電流進入電網后,可以與其中己存在的諧波相抵消。瞬時無功能理論結合的實踐經驗,在APF諧波檢測運作過程中發揮巨大作用。瞬時無功理論中的某些理論成果是嚴格以三相平衡為前提的,所以也只適用于三相三線的接線方式。在三相三線制的運作當中,如果三相電流出現失衡狀況,在公共回路當中就會有所反應,如會有少量的電流產生,在這種情況下,三相當中就會不自覺地引進基波與各次諧波的零...
諧波含量高,且已超出國標限額的輸配電系統這種工況下,用諧波抑制器或電抗來抑制諧波已經無法解決問題了,我們就要采取濾波的方法。分為無源濾波和APF有源濾波器。無源濾波器的原理就是利用電容電阻固有的阻抗特性,對某一特定頻率的諧波呈低阻抗,為負載諧波電流提供較低的阻抗通道,與電網阻抗形成分流關系,從而使大部分該頻率的諧波流入濾波器,而不流入電網。無源濾波器的特點就是結構簡單、運行安全穩定、成本較低、請波濾除率在65%左右。而APF有源選波器的原理是,通過外部電流互感器,實時檢測負載電流,并通過內部DSP計算,提取出負載電流的諧波成分,然后通過PWM信號發送給內部IGBT,控制逆變器會產生...
APF應用典型行業:4)、電氣化鐵道及城市軌道交通行業380V系統諧波補償,尤其是軌道交通電氣化鐵道10kV系統諧波及無功動態補償。5)、石化和天然氣行業采用中低壓變頻與調速的鉆機、潛油泵、風機等6)、電力行業發電廠采用變頻與調速的風機、水泵;中低壓系統對無功進行動態補償,應用在變電站7)、鋼鐵行業應用場合很多,各類交直交型、交交變頻的軋機,各類輥類負載電弧爐,轉爐、氧的升降系統,電焊機,壓焊機冶金行業(尤其是有色冶金行業)各類整流、電解設備8)、水處理行業污水處理設備,臭氧發生設備(日本早期的APF很多用于本場合)9)、水泥行業煅燒用的大型轉窯,變頻驅動的風機10.汽車工業電焊機,各...
伴隨著“雙碳”目標和“整縣推進”的提出,新能源發電的重要性日益突出,進一步推動了分布式光伏發電的發展。隨著發電比重的增加,新能源發電也逐步納入了能監局發電廠“兩個細則”的管理范圍,新能源發電帶來的電能質量問題日益受到重視,治理需求進一步加大。根據多方調研,存在以下電能質量問題:1.發電形式場景多樣化,分布區域光照強度不一,導致不同地方出力不同,電壓波動;2.系統分布式接入復雜,弱電網環境,接入電壓等級多樣,導致功率因數限制;3.存在發電安全風險,包括直流拉弧、自然雷擊、絕緣破損、逆變器諧波放大等情況;4.有一定運維難度,原因包括電站分散難管理、故障排查不及時、屋頂運維難度大等。針對...