电能质量分析与治理系统方案

一、概述

    随着电力电子变流装置的应用日益广泛，电能得到了更加充分的利用。但非线性电力设备的广泛应用产生了大量畸变的电流谐波，畸变电流在电网中的流动导致了谐波电压；谐波污染越来越多地威胁到电力系统安全、稳定、经济运行，给同一网络的线性负载和其它用户带来了极大影响。谐波已与电磁干扰、功率因数降低并列为电力系统的三大公害。所以了解谐波产生的原理、研究消除供配电系统中的高次谐波问题对改善供电质量和确保电力系统安全经济运行有着非常积极的意义。谐波测量是谐波问题中的一个重要分支，对抑制谐波、解决谐波产生的问题有着重要的指导作用。因此对谐波的测量和分析是电力系统分析和控制中的一项重要工作，是继电保护、故障测量等工作开展的重要前提。

二、参考标准

    GB/T14549-1993 《电能质量：公用电网谐波》

    GB/T15543-2008 《电能质量：三相电压允许不平衡度》

    GB/T12325-2008 《电能质量：供电电压允许偏差》

    GB/T12326-2008 《电能质量：电压波动和闪变》

    GB/T18481-2001 《电能质量：暂时过电压和瞬态过电压》

    GB/T15945-2008 《电能质量：电力系统频率允许偏差》

    GB7625.1-2012  《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值》

    GB/T15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》

三、工作原理

    ANAPF系列有源电力滤波器，以并联方式接入电网，实时监测负载的谐波和无功分量，并实时向电力系统中注入对应的反向分量，从而达到滤除谐波、提高功率因数、改善三相不平衡的功能，提高电能质量。

  ANAPF有源电力滤波器原理图

四、治理方案

    ANAPF适用于多种场合：按接线方式可分为三相三线和三相四线；按安装方式可分为立柜式、壁挂式、抽屉式；按电流等级可分为50A、75A、100A、150A、200A、250A、300A。同时，ANAPF可以并柜使用，以达到更高的电流等级。

五、系统选型

六、补偿效果

安科瑞电气股份有限公司对江阴港口集团的配电系统进行了电能质量测试，从测试情况看，谐波负载冲击很大。同时，大部分重型设备（如门机、行车等）都会向配电系统注入5次、7次、11次、13次等高次谐波。高次谐波对电力系统会产生各种危害：使变压器过温，噪音增大；使电力元件附加损耗加大，引发火灾；引起电网谐振；使工控系统崩溃……

我公司根据实际的测试结果，分析谐波源特点并提出了相应的治理措施。治理效果如下：