随着科技的进步社会的发展，多晶硅的广泛使用，多晶硅行业发展也越来越迅速，随之而来就是大量整流装置、变频器、品闸管调温等非线性负载的使用，使得多品硅供电系统和上级电网的电能质量受到严重污染，整个系统的安全运行存在较大的隐患，消除谐波、减少谐波危害、改善电能质量，是符合我国相关电能质量的规定，同时亦给企业安全生产、提高效益方面带来显著效果。

1现状分析

青海黄河水电多晶硅公司供电系统存在大量的请波源负载:整流还原炉(12脉)、制氢设备(12脉)、可控硅调温设备(6脉)、UPS设备(6脉)等，这就使得在该供电体统中存在大量的谐波电流，谐波电流主要以5、7、11、13；在严重干扰了其他负载的安全运行、产生计量误差影响设备使用寿命。

2治理措施

2.1方案确定

在该系统中有源系统功率因数比较高，而谐波频谱多样化，采用传统的无源滤波很难达到实际的滤除效果:无源滤波器滤除效果依赖于系统阻抗和滤波设备容量。而高功率数就决定了其容量受到限制，因此需采用有源滤波器进行谐波治理。

2.2设备工作原理及方案实施

2.2.1原理

实时检测电网中负载电流，快速分离出谐波电流分量，并根据谐波电流的大小产生控制指令，实时产生大小相等、方向相反的补偿电流注入到电网中，实现瞬时谐波电流滤除。

图1是有源滤波装置治理谐波污染的原理示意图，其治理目标是要在电源侧得到只含有50Hz正弦波的电流。其中I_L为非线性负载电流，I_C为有源滤波器发出的补偿电流，I_S为电源侧总电流。有源滤波器投入前I_S等于I_L，图2为有源滤波器投入后TEK示波器记录的三个电流的波形，*上面的是谐波含量丰富的非线性负载电流I_L，中间是有源滤波装置发出的补偿电流I_C，*下面的是补偿后的谐波含量很小的总电流I_S。

图1图2

2.2.2技术难点

(1)海拔2500M、电压等级为10kV；要求有源设备突破常规设计，高压设备常规1000M，常规电压等级为400V、690V。

(2)检测信号多：根据现有的电气系统进行信号检测，检测电流信号多且各种电流互感器变比不同，需要有源设备具有完善的全面信号检测系统，以保证完整信号的正确采取。

(3)电流互感器二次侧额定电流为1A：要求信号处理系统的精确性和及时性，系统处理分析后能准确实时反应系统电流状况，*大限度降低失真度。

(4)响应快速性：检测信号的方法多样性、距离远，远比低压有源就近治理要求更高，这就要求响应速度更快。

(5)两段母线进线工作方式不确定性：两段母线有可能独立工作、有可能并联工作、有可能一段进线带两段负荷。

(6)控制策略特殊性：PI控制和重复控制的复合控制策略，无静差策略分析、双闭环控制。

2.3应用效果说明

1)治理设备安装(如图3所示)

图3

2)治理前后效果对比以制氢站为例，主要谐波源为三台整流变(2500kVA，10kV/0.22kV/0.22kV)，每段母线所需有源容量为400A(折算到400V侧)，治理前后主要次谐波电流对比见表1。

表1

图4治理前谐波频谱图

图5治理后谐波频谱图

3安科瑞APF有源滤波器产品选型

3.1产品特点

(1)DSP+FPGA控制方式，响应时间短，全数字控制算法，运行稳定；

(2)一机多能，既可补谐波，又可兼补无功，可对2～51次谐波进行全补偿或特定次谐波进行补偿；

(3)具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能；

(4)模块化设计，体积小，安装便利，方便扩容；

(5)采用7英寸大屏幕彩色触摸屏以实现参数设置和控制，使用方便，易于操作和维护；

(6)输出端加装滤波装置，降低高频纹波对电力系统的影响；

(7)多机并联，达到较高的电流输出等级；

3.2型号说明

3.3尺寸说明

3.4产品实物展示

ANAPF有源滤波器

4安科瑞智能电容器产品选型

4.1产品概述

AZC/AZCL系列智能电容器是应用于0.4kV、50Hz低压配电中用于节省能源、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。它由智能测控单元，晶闸管复合开关电路，线路保护单元，两台共补或一台分补低压电力电容器构成。可替代常规由熔丝、复合开关或机械式接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而组成的自动无功补偿装置。具有体积更小，功耗更低，维护方便，使用寿命长，可靠性高的特点，适应现代电网对无功补偿的更高要求。

AZC/AZCL系列智能电容器采用定式LCD液晶显示器，可显示三相母线电压、三相母线电流、三相功率因数、频率、电容器路数及投切状态、有功功率、无功功率、谐波电压总畸变率、电容器温度等。通过内部晶闸管复合开关电路，自动寻找适宜投入（切除）点，实现过零投切，具有过压保护、缺相保护、过谐保护、过温保护等保护功能。

4.2型号说明