河源市雅达电子有限公司绿色配电创造效益提升电能质量之有源电力滤波器应用河源市雅达电子有限公司目录一知识介绍二产业背景三产品应用河源市雅达电子有限公司知识介绍河源市雅达电子有限公司谐波谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了基波频率的电量,其余大于基波频率的电流产生的电量,称为谐波。谐波次数是谐波频率与基波频率(n=fn/f1)的比值。谐波是由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变产生谐波,主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、变频空调、感应电炉、电子计算机、充电器,它们的谐波波形如下:河源市雅达电子有限公司典型非线性负载大型工厂通信行业公共设施河源市雅达电子有限公司有源滤波器滤波前后波形及频谱对比治理前治理后河源市雅达电子有限公司治理谐波的效益节能5%~8%某IDC机房7台400KVAUPS不间断电源,08年电费支出约1500万元,治理谐波后年节约电费110万元,节能效果7.3%降容减少变压器、断路器、电缆投资艾默生网络能源福永工厂安装有源滤波器,退还一台变压器给供电局,节省100多万投资保护设备、减少设备投资河南某纸厂变频器产生的谐波每月烧毁两台风机,每月损失3万元提高生产率和保持连续供电大庆腈纶厂治理谐波后日产量从197吨提高到210吨经济效益河源市雅达电子有限公司谐波含量的相关标准国标GB/T14549-93《电能质量、公用电网谐波》公用电网谐波电压限值电网标称电压kV电压总谐波畸变率%各次谐波电压含有率%奇次偶次0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.8河源市雅达电子有限公司谐波含量的相关标准国标GB/T14549-93《电能质量、公用电网谐波》注入公共连接点的谐波电流允许值标准电压KV基准短路容量MVA谐波次数及谐波电流允许值,A23456789101112131415161718192021222324250.381078623962264419211628132411129.7188.6167.88.97.1146.512610043342134142411118.5167.1136.16.85.3104.79.04.34.93.97.43.66.810100262013208.5156.46.85.19.34.37.93.74.13.26.02.85.42.62.92.34.52.14.13525015127.7125.18.83.84.13.15.62.64.72.22.51.93.61.73.21.51.81.42.71.32.56650016138.1135.49.34.14.33.35.92.75.02.32.62.03.81.83.41.61.91.52.81.42.6110750129.66.09.64.06.83.03.22.44.32.03.71.71.91.52.81.32.51.21.41.12.11.01.9河源市雅达电子有限公司谐波含量的相关标准国际标准IEEE519-1992《电力系统谐波控制的推荐规程和要求》BUSvoltageMaximumindividualharmoniccomponent(%)MaximumTHD(%)69kVandbelow3.05.0115kVto161kV1.52.5Above161kV1.01.5SCR(ISC/IL)H1111-1617-2223-2435hTDD204.02.01.50.60.35.020-507.03.52.51.00.58.050-10010.04.54.01.50.712.0100-100012.05.55.02.01.015.0100015.07.06.02.51.420.0河源市雅达电子有限公司谐波治理的主要方法针对谐波治理,主要采用无源滤波及有源滤波两种方法谐波治理方式原理治理效果无源滤波器为谐波电流提供低阻抗通路差,无源滤波器只针对固定频率进行补偿,滤波效果依赖于系统阻抗特性且容易发生谐振有源滤波器往电网中注入一个与负载谐波电流大小相等,方向相反的谐波的电流,从而达到滤波的目的好,动态补偿谐波,滤波效果受系统阻抗影响不大且不易发生谐振。同时补偿谐波和无功,并且可以连续调节无功功率的大小,补偿性能不受电网频率影响河源市雅达电子有限公司有源滤波器与无源滤波器性能价格比较谐波标准要求越高,对无源滤波器而言,就是滤波支路增多,其硬件造价几乎是以指数速率增长的。而对有源滤波器而言,主要是增加控制的难度和复杂度,硬件的造价基本不受影响。在配电环境日益复杂和电能质量要求越来越严格今天,有源滤波器作为谐波消除装置的优点越来越突出。河源市雅达电子有限公司产业背景河源市雅达电子有限公司有源滤波器发展前景广阔“九五”国家级重点产品国家经贸委三大重点节能产品之一各大通信公司明确认可的谐波处理的主要方向国家电网公司确认的二十一世界电力革命性前沿技术河源市雅达电子有限公司雅达电子有限公司简介河源市雅达电子有限公司是一家以诚信为本的民营股份制高新技术企业,国家高新技术产业化推进项目、国家火炬项目实施单位。自1994年创建以来,一直专注于自动化仪表的研发、生产和销售,有12年的现场运行经验,拥有几十项专利。与多家国际知名大公司长期合作,建立了完善的产品研发生产和客户服务体系。产品用于神舟六号、上海证交所、大亚湾核电站等项目,全面覆盖国内的每个省份,并远销美国、英国、荷兰、澳大利亚、韩国、伊朗、南非等三十多个国家。高科技公司,集电能监测、研发设计、设备制造于一体,专注提供电能质量综合解决方案,研发最前沿的改善和优化电能质量的产品和技术。其自主研发的赛因思尔有源电力滤波器,是动态滤除谐波的新一代产品,各项技术性能均达到国外同类产品水平,并申请了六项国家专利,成本和技术都有了革命性突破,大大降低了企业用户使用有源滤波技术的门槛。产品应用河源市雅达电子有限公司河源市雅达电子有限公司有源电力滤波器工作原理工作原理有源电力滤波器通过外部电流互感器,实时检测负载电流,并通过内部DSP计算,提取出负载电流的谐波成分,然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等,方向相反的谐波电流注入到电网中,达到滤波目的。河源市雅达电子有限公司有源电力滤波器功能特性同时滤除2~50次谐波,可选择特定次数谐波补偿响应时间1ms,对阶跃变化的谐波完全补偿时间10ms(1/2周波)采用3DSP+CPLD全数字控制方式和国际知名品牌高速IGBT,闭环控制,精确滤除谐波自动消除谐振,不受电网阻抗和系统阻抗变化影响具有补偿谐波,同时补偿谐波和无功;补偿谐波,同时补偿无功和负载三相电流不平衡三种工作模式模块化控制,扩容方便,损耗小并联安装,安装方便简单,易于扩展设计选型简单,只需测量系统谐波电流大小维护方便,在符合要求的工作环境下工作,非机器故障无需维护河源市雅达电子有限公司技术优势总结更高效率更低损耗更高功率密度更节省资源更高可靠性更强可用性更多功能更易使用绿色化小型化模块化智能化河源市雅达电子有限公司稳定可靠元器件选型测试生产应用关键元器件全部选型国际知名品牌ISO9000质量管理体系年产能5000台的专业制造基地ICT、FVT、Hi-pop、AOI耐压、绝缘电阻、漏电流老化测试12小时工作性能测试抗干扰、冲击性负载测试极宽电压、频率输入范围自动限流承受负载短路冲击,自动重新启动三相电流输入输出独立控制防护IP20(可定制更高),防雷20kA稳定可靠河源市雅达电子有限公司关键元器件选型项目名称厂家型号备注DSPTexasInstrumentsTMS2808PZA全球领先的数字信号处理与模拟技术半导体供应商,财富500强排名197控制芯片ALTERAEPM5N全球领先可编程控制系统芯片提供商,发明世界上第一个可编程逻辑器件功率器件IGBTInternationalRectifierIRGP50B60PD1PBF全球领先IGBT提供商熔丝Littlefuse0324030.M全球著名电力保险丝供应商电容器江海/JianghaiKMH450VN35*50中国最著名的电容器制造商风扇台达/DeltaFFB0824台资企业,最著名的风扇生产商显示面版拓普威/TopwayLM2068R著名LCD屏幕生产商河源市雅达电子有限公司有源电力滤波器滤波性能—滤单头波滤波前滤波后蓝色波形为输入侧波形,红色为负载侧波形,绿色为有源滤波器发出补偿谐波电流波形,粉色为输入侧电压侧波形,数据来源为信息产业部通信电源产品质量监督与检验中心检测报告。状态信息:输入侧□;负载侧√;滤波器工作状态:工作(全谐波补偿);是否加载:是;V(V)I(A)W(kW)Q(kVAR)S(kVA)PFF(Hz)THDV(%)THDI(%)226.1175.013.310.617.00.7849.9683.375.8基波电流:60.07Arms其它各次谐波含量是该次谐波电流值与基波电流值之比奇次35791113151719212325272931%66.4734.553.0210.059.131.313.643.430.881.431.000.910.940.540.84偶次2468101214161820222426283032%0.290.100.170.090.100.120.070.080.100.070.070.090.070.060.050.04状态信息:输入侧√;负载侧□;滤波器工作状态:工作(全谐波补偿);是否加载:是;V(V)I(A)W(kW)Q(kVAR)S(kVA)PFF(Hz)THDV(%)THDI(%)227.6161.013.70.913.71.0049.9612.35.4基波电流:60.37Arms其它各次谐波含量是该次谐波电流值与基波电流值之比奇次35791113151719212325272931%4.810.860.191.261.320.380.700.630.370.130.330.220.190.170.19偶次2468101214161820222426283032%0.180.100.090.070.100.080.060.110.080.080.100.060.080.120.080.11河源市雅达电子有限公司有源电力滤波器滤波性能—滤双头波蓝色波形为输入侧波形,红色为负载侧波形,绿色为有源滤波器发出补偿谐波电流波形,粉色为输入侧电压侧波形,数据来源来信息产业部通信电源产品质量监督与检验中心检测报告。滤波前滤波后状态信息:输入侧□;负载侧√;滤波器工作状态:工作(全谐波补偿);是否加载:是;V(V)I(A)W(kW)Q(kVAR)S(kVA)PFF(Hz)THDV(%)THDI(%)217.2573.012.89.515.90.8045.9840.874.2基波电流:58.86Arms其它各次谐波含量是该次谐波电流值与基波电流值之比奇次35791113151719212325272931%2.3462.9937.940.712.784.090.573.150.540.200.910.260.150.880.61偶次2468101214161820222426283032%1.421.521.161.150.950.530.500.420.350.360.280.160.140.200.210.16状态信息:输入侧√;负载侧□;滤波器工作状态:工作(全谐波补偿);是否加载:是;V(V)I(A)W(kW)Q(kVAR)S(kVA)PFF(Hz)THDV(%)THDI(%)221.8661.013.41.213.51.0045.9830.73.6基波电流:60.49Arms其它各次谐波含量是该次谐波电流值与基波电流值之比奇次35791113151719212325272931%0.942.331.270.300.410.250.420.780.300.460.2