一、產(chǎn)品概述

ZYAPF有源濾波裝置是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入高速數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。

    ZYAPF有源電力濾波裝置是利用全控電力電子元件滿足對(duì)電能質(zhì)量（功率因數(shù)和諧波）有高級(jí)別要求的用戶需求的裝置。ZYAPF裝置并聯(lián)在系統(tǒng)和用戶設(shè)備之間，其主要功能是在電網(wǎng)供電過(guò)程中當(dāng)負(fù)載側(cè)產(chǎn)生諧波和無(wú)功電流時(shí)，保證系統(tǒng)側(cè)沒(méi)有諧波電流和無(wú)功電流，使用戶其他關(guān)鍵敏感設(shè)備得以在近似不受干擾的電氣環(huán)境中正常運(yùn)行，并且不會(huì)污染電網(wǎng)。

    ZYAPF有源電力濾波裝置采用基于DSP的主控制器和模塊驅(qū)動(dòng)器的分層分布式控制器體系，并采用基于彩色觸摸屏的人機(jī)界面，具有全數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化，人機(jī)界面友好，控制方法靈活等特點(diǎn)。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

諧波的產(chǎn)生是由于正弦波電壓施加在非線性負(fù)載上，電流就變成了非正弦波，非正弦波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降，會(huì)使電壓波形也變?yōu)榉钦也?。如今在通訊、半?dǎo)體、石化、化纖、鋼鐵中頻加熱爐和汽車(chē)制造等行業(yè)中廣泛使用的負(fù)載大部分為非線性負(fù)載，如變頻調(diào)速設(shè)備、整流器、不間斷電源、開(kāi)關(guān)電源、電弧爐、焊接設(shè)備、電腦、電梯、變頻空調(diào)、節(jié)能燈和復(fù)印機(jī)等等。由于這些非線性負(fù)載所產(chǎn)生的大量諧波電流涌入電網(wǎng)中，導(dǎo)致電壓波形發(fā)生畸變現(xiàn)象。這種諧波污染對(duì)電網(wǎng)和用戶產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害。危害的種類有：

1、造成電纜、電動(dòng)機(jī)和變壓器過(guò)熱，導(dǎo)致其使用壽命下降或損壞；

2、損壞敏感的設(shè)備，導(dǎo)致生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)中斷，造成重大損失；

3、引發(fā)斷路器誤動(dòng)作，區(qū)域性停電事故；

4、造成電容器過(guò)載或因故障而損毀；

5、導(dǎo)致中性線上出現(xiàn)大電流而引發(fā)系統(tǒng)故障；

6、誘發(fā)電網(wǎng)諧振；

7、電網(wǎng)中存在的諧波將降低供電效率；

8、如諧波污染等級(jí)過(guò)高，將得不到供電部門(mén)的入網(wǎng)批準(zhǔn)。

應(yīng)用領(lǐng)域包括：電氣化鐵道及軌道交通行業(yè)、工礦企業(yè)、石油和天然氣行業(yè)、汽車(chē)行業(yè)、冶金鋼鐵行業(yè)、水處理行業(yè)、水泥行業(yè)、通信行業(yè)、礦山、造船業(yè)、紡織行業(yè)、市政、醫(yī)院、企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、辦公大樓及商業(yè)大廈、計(jì)算中心、住宅大廈、供配電系統(tǒng)等。

三、技術(shù)參數(shù) 

四、工作原理

實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)中負(fù)載電流，快速分離出諧波電流分量，并根據(jù)諧波電流的大小發(fā)出控制指令，實(shí)時(shí)產(chǎn)生大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流注入到電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)抵消濾除諧波電流及無(wú)功補(bǔ)償。

圖1是有源濾波裝置治理諧波污染的原理示意圖，其治理目標(biāo)是要在電源側(cè)得到只含有50Hz正弦波的電流。其中IL為非線性負(fù)載電流， Ic為ZAPF發(fā)出的補(bǔ)償電流，Is為電源側(cè)總電流。ZAPF投入前Is等于IL，，圖2為ZAPF投入后TEK示波器記錄的三個(gè)電流的波形，最上面的是諧波含量豐富的非線性負(fù)載電流IL，中間是有源濾波裝置發(fā)出的補(bǔ)償電流Ic，最下面的是補(bǔ)償后的諧波含量很小的總電流Is。

五、主要功能

1、諧波濾除：消除非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流，或消除電網(wǎng)側(cè)的諧波電流，減小系統(tǒng)電壓、電流畸變率。

2、節(jié)能降耗：減少線路損耗及變壓器損耗，改善設(shè)備發(fā)熱，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

3、穩(wěn)定系統(tǒng)：消除諧波對(duì)共網(wǎng)設(shè)備的影響，防止系統(tǒng)因諧波引起的各種誤動(dòng)作，確保電容器等設(shè)備的安全投入，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。

六、性能特點(diǎn)

1、濾除的諧波次數(shù)范圍廣，可濾除2～50次諧波。既可濾波除特征諧波，也可濾除非特征諧波。

2、諧波濾除率高。在額定功率下，諧波電流濾除率可高達(dá)95％。

3、響應(yīng)速度快。諧波補(bǔ)償電流完全響應(yīng)時(shí)間小于10ms。

4、兼具濾波及無(wú)功補(bǔ)償（感性或容性）功能，菜單設(shè)置靈活，可以選擇最大諧波濾除模式、無(wú)功補(bǔ)償模式或諧波無(wú)功同時(shí)補(bǔ)償模式；可設(shè)置目標(biāo)功率因數(shù)及輸出電流。

5、功能完善的智能操控系統(tǒng)。采用最新型7英寸全彩觸摸屏顯示的智能操控單元，界面友好，操作簡(jiǎn)單方便；顯示界面可以實(shí)時(shí)顯示電壓、電流、負(fù)載諧波和設(shè)備輸出諧波等波形、幅值及頻譜等各類參數(shù)；實(shí)時(shí)故障記錄和事件記錄。

6、可設(shè)定輸出或最大100％限流輸出，保證裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)設(shè)備過(guò)載之憂。具有系統(tǒng)過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)，輸出過(guò)流保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)，控制電壓欠壓保護(hù)等。

七、設(shè)計(jì)圖標(biāo)

八、型號(hào)定義

九、應(yīng)用示意圖