有源電力濾波器應(yīng)用場(chǎng)合：

(1) 城市軌道交通牽引系統(tǒng)（地鐵）：a、電動(dòng)機(jī)車運(yùn)行所需要的牽引負(fù)荷；b、車站、區(qū)間、車輛段、控制中心等其他建筑物所需要的動(dòng)力照明用電，諸如:通風(fēng)機(jī)、空調(diào)、自動(dòng)扶梯、電梯、水泵、照明、AFC系統(tǒng)、 FAS、BAS、通信系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)等。

城市軌道交通的供電系統(tǒng)中諧波源主要為：a、牽引整流逆變裝置產(chǎn)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(fù)荷(3次、5次、7次等)；由于牽引負(fù)荷安裝在35KV側(cè)，一般采用12脈波的整流裝置，諧波含量會(huì)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(nèi)部相互抵消，從而使對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾大幅度降低）；如果諧波含量不超標(biāo)，可考慮只在低壓0.4KV側(cè)治理第二大用電群產(chǎn)生的諧波。

(2) 城市公交充電站:城市公交很多城市已經(jīng)向電動(dòng)公交發(fā)展，在電動(dòng)公交集體充電的充電站，大量充電機(jī)同時(shí)工作的時(shí)候產(chǎn)生的諧波會(huì)對(duì)周圍電網(wǎng)和設(shè)備造成很大影響。

汽車制造行業(yè)：車身車間大量使用電焊機(jī)、激光焊機(jī)和大容量感性負(fù)荷(以電動(dòng)機(jī)為主)等非線性負(fù)荷，導(dǎo)致了該車間所有變壓器負(fù)荷電流都存在嚴(yán)重的諧波電流3次、5次、7次、9次和11次為主，400V低壓母線的電壓總畸變率達(dá)到5%以上，電流總畸變率(THD)達(dá)到了40%左右，造成400V低壓供配電系統(tǒng)電壓總諧波畸變率嚴(yán)重超標(biāo)，并導(dǎo)致了用電設(shè)備和變壓器存在嚴(yán)重的諧波功率損耗。同時(shí)，該車間所有變壓器負(fù)荷電流都存在嚴(yán)重的無(wú)功功率需求，部分變壓器平均功率因數(shù)僅為0.6左右，存在嚴(yán)重的功率損耗問(wèn)題，并導(dǎo)致變壓器輸有功容量嚴(yán)重不足。

聯(lián)通、電信、網(wǎng)通的辦公大樓：電信建筑中通信設(shè)備、數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)備、專用機(jī)房空調(diào)設(shè)備對(duì)供電連續(xù)性要求非常高，對(duì)電壓波動(dòng)各種非常敏感，電磁干擾會(huì)數(shù)據(jù)交換設(shè)備造成影響。電力諧波會(huì)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生干擾，降低通信質(zhì)量甚至導(dǎo)致通信故障。

電信建筑和數(shù)據(jù)中心中存在大容量的諧波源負(fù)載，大部分為單相非線性負(fù)荷，包括：a、UPS電源，單機(jī)容量大，大部分為6脈波的UPS不間斷電源設(shè)備(3次、5次、7次等)；b、開(kāi)關(guān)電源，主要用于計(jì)算機(jī)等辦公設(shè)備供電電源，數(shù)量多(3次、5次、7次等)；c、變頻空調(diào)、電梯、水泵等，大量使用，變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)備為主要諧波源(5次、7次等）。

現(xiàn)代商業(yè)建筑更加注重智能化、現(xiàn)代化的同時(shí)，卻使得諧波、電壓波動(dòng)、閃變、三相不平衡等電能質(zhì)量問(wèn)題變得尤為嚴(yán)重。尤其對(duì)于商建等現(xiàn)代建筑，大量熒光燈、LED屏、變頻電梯、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、充電設(shè)備、UPS及電力電子設(shè)備等大量的使用現(xiàn)代化用電設(shè)備，絕大部分都屬于非線性負(fù)荷,大大加重了諧波危害，對(duì)電網(wǎng)兼容性提出更高的要求。

商建行業(yè)平均功率因數(shù)在0.78-0.85之間，功率因數(shù)處于偏低的狀態(tài)。熒光照明類設(shè)備和LED燈產(chǎn)生的諧波主要以3次諧波為主，電流畸變率為16.5%-46.8%；整流類負(fù)載，如變頻器，目前大多數(shù)以6脈為主，產(chǎn)生5、7、11、13次諧波，5次電流較嚴(yán)重，畸變率為21.8%-28.5%；諧波電流通過(guò)疊加匯聚在系統(tǒng)0.4kV主母線，總諧波電流畸變率較低，一般商建配電中心0.4kV母線諧波電流畸變率為10.3%-17.9%。諧波主要以3N次諧波為主，疊加在N線上，使N線電流表現(xiàn)的異常大。

現(xiàn)代化醫(yī)療機(jī)構(gòu)為提高醫(yī)療服務(wù)水平。不斷引入新型、復(fù)雜的各種先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備如核磁共振、 CT機(jī)、 X光機(jī)、血透機(jī)等，同時(shí)各種節(jié)能照明設(shè)備、變頻空調(diào)、電梯設(shè)備等大量投入使用。醫(yī)院有大量的一級(jí)負(fù)荷，例如：手術(shù)室系統(tǒng)、急救設(shè)備等。在醫(yī)院建筑中安裝有大量的單相非線性諧波源負(fù)載，如:大型醫(yī)療設(shè)備(CT機(jī)、B超機(jī)、X光機(jī)、核磁共振)的調(diào)壓設(shè)備、現(xiàn)代照明設(shè)備、變頻空調(diào)電梯等。大部分醫(yī)療設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量要求非常高，對(duì)電壓波動(dòng)和諧波非常敏感。諧波源負(fù)荷分布分散，設(shè)備運(yùn)行時(shí)諧波變化大。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)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(shè)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(fù)荷的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，例如變頻設(shè)備、LED燈照明、大型中央空調(diào)、冷凍機(jī)、冷卻泵、水塔等，引起的電能質(zhì)量問(wèn)題的因素也逐漸增多，對(duì)同樣復(fù)雜的、對(duì)電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備安全可靠運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。

目前在公用建筑中使用的暖通、給排水系統(tǒng)均使用了大量變頻控制設(shè)備，而且內(nèi)部照明設(shè)備的使用量較大，大量照明設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生諧波。受到諧波影響的電網(wǎng)出現(xiàn)了較大的安全隱患。公共建筑中使用的變頻設(shè)備為6波頭變頻器，出現(xiàn)的諧波以6、8次為主，也會(huì)出現(xiàn)12、14次，而部分會(huì)出現(xiàn)高次諧波電流。常見(jiàn)的照明設(shè)備是單相整流設(shè)備，單向整流設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生4次諧波，在中性線周圍比較集中，在聚集一段時(shí)間后，諧波含量可能超過(guò)相線諧波的4倍左右。

煉鋼企業(yè)：大量采用的是中頻爐加熱設(shè)備，變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)備。電弧爐、中頻爐在正常生產(chǎn)時(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成高次諧波、電壓閃變、電壓波動(dòng)、電壓及電流不平衡。

軋鋼企業(yè)：軋鋼機(jī)、打磨機(jī)、電機(jī)拖動(dòng)設(shè)備，都是采用變頻驅(qū)動(dòng)的來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生5、7、11、13次特征諧波。

石化企業(yè)低壓配電系統(tǒng)主要諧波源:

（1）機(jī)泵的變頻調(diào)速裝置(VVVF)

工藝裝置或水系統(tǒng)使用變頻調(diào)速裝置主要目的是：a、節(jié)約能源某些機(jī)泵實(shí)際工作點(diǎn)(流量、壓力)可能偏離設(shè)計(jì)值，在一個(gè)較大的范圍內(nèi)變化，用調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī))轉(zhuǎn)速的方法可以帶來(lái)顯著的節(jié)能效果；b、用調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)速率實(shí)現(xiàn)控制功能，取代工藝控制閥，避免控制閥的嚴(yán)重磨損；大多數(shù)變頻調(diào)速裝置整流環(huán)節(jié)為三相橋式可控整流，注入電源系統(tǒng)主要是5次諧波。

（2）不間斷電源裝置(UPS)

用于對(duì)一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷供電，這些負(fù)荷包括：工藝過(guò)程控制DCS系統(tǒng)，配電系統(tǒng)的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)以及工廠智能化信息管理系統(tǒng)等。

UPS產(chǎn)生的諧波主要為次諧波，按照容量不同可能注入系統(tǒng)的諧波電流分為：a、變電所用直流電源成套設(shè)備；b、電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)設(shè)備；c、新型照明燈具(節(jié)能燈、采用電子鎮(zhèn)流器的日燈)；d、其它電子設(shè)備。

卷煙廠的負(fù)荷種類多，包括：a、生產(chǎn)設(shè)備：制絲生產(chǎn)線、卷機(jī)包生產(chǎn)線、裝封箱等生產(chǎn)線上的生產(chǎn)設(shè)備；這些生產(chǎn)設(shè)備均為變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)備，諧波污染嚴(yán)重；b、動(dòng)力中心負(fù)載:包括風(fēng)機(jī)、水泵等。有大量的變?cè)O(shè)備，諧波污染嚴(yán)重。

寶石、單晶硅、玻璃在合成的時(shí)候采用的加熱設(shè)備都是中頻爐。在中頻爐的整流設(shè)備產(chǎn)生的諧波會(huì)對(duì)電網(wǎng)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(gè)脈動(dòng)的直流電的過(guò)程。根據(jù)整流脈沖數(shù)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(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生5次，7次，11次，13次和更高次的諧波干擾電流，。如果采用三相6脈沖可控硅橋式整流線路，它們工作時(shí)產(chǎn)生的諧波干擾有可能造成當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)諧波超標(biāo)（取決于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的短路容量，短路容量應(yīng)大于400MVA），或?qū)е履承┚茉O(shè)備和儀器不能正常工作；若采用六相12脈沖橋式整流線路，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(nèi)部相互抵消，從而使對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾大幅度降低。12脈沖可控硅橋式整流線路的低次諧波是11次，不含5、7次諧波分量。

中頻爐造成的諧波畸變嚴(yán)重，但是功率因數(shù)高達(dá)0.9以上，濾波治理困難，容易造成過(guò)補(bǔ)償。

海上石油平臺(tái)鉆井設(shè)備的電動(dòng)機(jī)配置如下:2組泥漿泵組的電機(jī)、絞車電機(jī)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)、頂驅(qū)電機(jī)。每一段母線上有4臺(tái)由全交流變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制的大型電動(dòng)機(jī)。交流變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波，6脈波交流變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，將會(huì)產(chǎn)生5次，7次，11次，13次等次諧波。

由于變頻器功率因數(shù)較高，一般在0.9以上，同時(shí)產(chǎn)生大量的諧波，電流諧波畸變率THDI達(dá)30%以上，因在治理諧波的同時(shí)，必須保證系統(tǒng)會(huì)過(guò)補(bǔ)償。

變頻器作為設(shè)備傳動(dòng)的核心部件在造紙行業(yè)應(yīng)用廣泛，變頻器大量應(yīng)用運(yùn)行時(shí)，存在其輸入側(cè)的功率因數(shù)較低的問(wèn)題，同時(shí)又存在諧波干擾的問(wèn)題，必將產(chǎn)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(jù)負(fù)荷特性設(shè)計(jì)調(diào)諧式濾波器或采用無(wú)源和有源混合濾波裝置。而變頻器輸入側(cè)功率因數(shù)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(guò)并聯(lián)補(bǔ)償電容器來(lái)提高功率因數(shù)，而應(yīng)設(shè)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(chǎn)行業(yè)中生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求很高，供電電源的任何“擾動(dòng)”都能影響到設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致產(chǎn)品的次品率增加?？梢赃@樣說(shuō)，電能質(zhì)量的好壞關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。

港口機(jī)械上電子變頻裝置和晶閘管整流裝置的使用越來(lái)越廣，所占的容量比例也越來(lái)越大。非線性的用電負(fù)載設(shè)備產(chǎn)生的諧波大量地注入電網(wǎng)使系統(tǒng)電壓電流波形發(fā)生畸變，嚴(yán)重影響了港區(qū)的電氣質(zhì)量，威脅著港口、港區(qū)用電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，能量浪費(fèi)大，直至影響通訊設(shè)施的工作信息的傳輸、繼電保護(hù)系統(tǒng)的的誤動(dòng)和拒動(dòng)。

 常規(guī)型有源電力濾波器 

1）DSP+FPGA控制方式，響應(yīng)時(shí)間快，全數(shù)字控制算法，運(yùn)行穩(wěn)定；

2）一機(jī)多能，既可補(bǔ)諧波，又可補(bǔ)無(wú)功，諧波補(bǔ)償范圍2-51次；

3）總諧波補(bǔ)償率≥ 97%，3/5/7/9等分次獨(dú)立補(bǔ)償率≥ 98%；

4）微秒級(jí)的；

5）具有完善的橋臂過(guò)流保護(hù)、直流過(guò)壓保護(hù)、裝置過(guò)溫保護(hù)功能；

6）模塊設(shè)計(jì)體積小，安裝便利，可擴(kuò)容，多機(jī)并聯(lián)，達(dá)到較高的電流輸出等級(jí)；

7）采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和控制；

8）輸出端加裝濾波裝置，降低高頻紋波對(duì)電力系統(tǒng)的影響。

 工業(yè)型有源電力濾波器 

1）功率器件容量選擇性大，峰值系數(shù)一般選擇3-4倍，設(shè)備可滿載運(yùn)行；

2）高電壓畸變率下正常運(yùn)行，耐沖擊、抗干擾性強(qiáng)、滿載輸出；

3）電壓采樣隔離，改進(jìn)鎖相算法，可準(zhǔn)確鎖定電壓過(guò)零點(diǎn)；

4）LCL采取大容量阻尼電阻及電容，阻尼電阻單相可到600W，吸收余量大；

5）模塊采用立式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇離心大容量風(fēng)機(jī)，除散熱器及電感外，其余均不在風(fēng)道里面，模塊底部進(jìn)風(fēng)，頂部出風(fēng)，并注重防塵、散熱；

6）整柜的前、后門板下部開(kāi)進(jìn)風(fēng)孔，加防塵百葉窗，頂部采用離心大容量風(fēng)機(jī)抽風(fēng)，絕緣散熱好，防塵效果好；

7）模塊體積大，可放置容量較大的電感，可在較大沖擊下穩(wěn)定運(yùn)行；

8）三相三線設(shè)計(jì)，DQ瞬時(shí)無(wú)功功率提取算法，同樣條件下，設(shè)備響應(yīng)速度更快；