APF有源滤波装置(柜式)

传统的谐波抑制和无功补偿方法是无源滤波技术，即使用由电力电容器和滤波电抗器等无源器件构成的无源滤波器。近年来，以IGBT 技术为代表的有源滤波技术(APF)开始规模化应用。与无源滤波器相比，APF 响应速度快、可控性高、能跟踪补偿各次谐波、动态产生负荷所需变化的无功功率，同时，APF 还具有特性不受系统影响、无谐波放大的危险、体积小重量轻等突出优点，因而已成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段。它是采用先进的动态实时跟踪补偿方式消除电网谐波，通过实时监测由非线性负载所产生的电流波形，分离出谐波部分，将大小相对，方向相反的谐波电流注入到电网中，实现滤除谐波的功能。

基本原理

它是一种基于电流检测和电流注入技术的大功率电力电子装置，同时可以根据要求为系统提供无功补偿。

滤波的工作原理：通过实时检测负载电流波形，得到需要补偿的谐波电流成分，采用PWM变换技术，通过控制IGBT 的触发，将与谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入供配电系统中，实现滤除(抵消)谐波功能，从而提高电气系统安全可靠性、达到节能增效的目的。

无功补偿原理：用户可以通过参数设置，使APF在滤除谐波的同时进行动态无功补偿。APF根据系统的无功功率，通过IGBT功率变换器产生容性或感性的基波电流，实现动态无功补偿的目的，补偿目标值可以通过操作面板设定，不会出现过补偿，并且补偿平滑，不会产生对负载和电网的涌流冲击。

选型说明

功能特点

1.可同时滤除2~50次的谐波电流，满载时使电源侧电流畸变率THDi<3%,半载时THDi<4%;

2.可以只滤波，也可同时滤波和补偿无功，并可设置功能的优先次序;

3.瞬时响应时间小于0.1ms,装置补偿全响应时间小于10ms;

4.采用独创的自适应电流平均值控制算法，使装置本身IGBT工作时产生的高频谐波频谱范围窄，输出电流畸变率<2.5%;

5.三相负荷电流不平衡时，滤波器能够正常补偿且消除不平衡现象;

6.采用可靠的限流控制环节，当系统中的谐波电流大于有源滤波器的装置容量时，滤波器能够自动限流在100%容量输出，维持正常工作，不会出现过载烧毁等故障;

7.主电路开关器件采用国际著名品牌的IGBT，可靠性极高，结合独特的有源钳位技术，保证IGBT在任何极限情况下都不会发生过压炸管故障;

8.主电路采用3H桥式三电平结构，输出波形质量高，开关损耗更低;

9.采用高清晰5.7英寸触摸屏，操作方便，屏幕实时显示系统和装置运行参数，具有故障报警及追忆功能;

10.输出滤波采用LCL结构，不仅使APF补偿时IGBT高频开关产生的高次谐波不会注入电网，补偿效果更好，而且适应于任何现场电网系统阻抗，不会发生谐振，保证装置安全;

11.采用军工级FPGA进行集中控制，FPGA时钟频率最高可到200MHz，内部有84个硬件DSP单元，DSP并行运行，运算速率远高于单个DSP控制方式，通信延迟小，响应速度更快，且烧结程序后FPGA等同于硬件电路，不需要调用程序，抗干扰能力强，不会出现程序跑飞的故障;

12.可以实现12台装置并联且只使用一个FPGA控制器集中控制,将补偿电流平均分配给每台装置，提高各装置的使用效率。由于不存在多个控制器之间的通信，有效的避免了通信延迟以及外部信号干扰，增强了ZBAPF的补偿性能，提高了系统的可靠性;

13.有源滤波器输入端装有可靠的雷击浪涌保护装置，在雷电波发生时，保护装置起到保护作用，不损坏设备。有源滤波器自身的控制装置也设置了防浪涌的措施，通过抗干扰试验;

14.三相四线制APF 在零线上的谐波滤除能力是相线滤波能力的三倍，针对照明等单相负载多造成零线谐波过载(零线上的三次谐波电流因为相位相同而叠加将会达到相线上的三次谐波电流的三倍)和相不平衡的情况;

15.模块化柜体设计，安装灵活;

16.有效的各类保护措施，确保正常工作和异常工况下都不会对供配电系统及系统内其他设备造成任何影响。

17.与PC 连接的RS232(或RS485) 通讯接口。

设备适用场所及行业

办公大楼及商业大厦、不间断供电电源(UPS)系统、计算机中心、电梯、升降机、起重机、电缆索道、住宅大厦、医院(医学机构)、电视台和广播的编辑制作室、空气调节系统、节能灯(例如在温室暖房里的)、石化和天然气行业、电气化铁道及城市轨道交通行业、太阳能、风能、水能的电力应用、钢铁行业、水泥行业、水处理行业、汽车行业、过程控制行业、精密制造业、冶金行业、逆变器驱动或者其他工业、设计的机械……