針對(duì)諧波電流的測(cè)試，普通消費(fèi)類產(chǎn)品，國(guó)際上的諧波標(biāo)準(zhǔn)是IEC 61000-3-2。而，對(duì)于大功率產(chǎn)品，特別是那種幾百安培，甚至更大功率的產(chǎn)品，也是有諧波THD的要求。例如，大功率空調(diào)、鋼鐵廠等。要求按照全球標(biāo)準(zhǔn)檢查電能質(zhì)量問(wèn)題(IEC 61000-4-30 ClassA)

電網(wǎng)諧波的影響非常大，企業(yè)都應(yīng)進(jìn)行諧波治理。通常解決諧波電流濾波電抗器和APF有源濾波器，都是常用的諧波治理裝置，企業(yè)可以任選其一進(jìn)行諧波治理。

用APF有源濾波器進(jìn)行諧波治理，其優(yōu)勢(shì)在于可動(dòng)態(tài)濾除各次諧波;在額定容量下，可以濾除2-50次諧波，并且不會(huì)產(chǎn)生諧振。但是使用APF有源濾波器的缺點(diǎn)也十分明顯，例如設(shè)備造價(jià)抬高，企業(yè)投資成本增加;受硬件限制，大容量場(chǎng)合無(wú)法使用;另外單臺(tái)有源濾波器的容量較小。

1、測(cè)試方法。

福祿克Fluke 435-II電能質(zhì)量分析

HIOKI鉗形功率計(jì)PW3360-31(注意：PW3360-31主機(jī)無(wú)法單獨(dú)測(cè)量，請(qǐng)根據(jù)不同的測(cè)量要求另外購(gòu)買選件中的鉗形傳感器。)

諧波(諧波電壓·電流·電平/含有率/相位角/總諧波畸變THD-F或THD-R)，最大40次

2、APF 有源濾波器

為了降低諧波對(duì)電力電容器的影響,企業(yè)通常會(huì)用濾波電抗器、APF有源濾波器進(jìn)行諧波治理。

APF有源濾波器，是采用電力電子技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的諧波治理設(shè)備。它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路中的電流，并將電流信號(hào)輸入DSP中進(jìn)行處理;然后驅(qū)動(dòng)IGBT功率模塊，生成與諧波電流幅值相等、極性相反的電流注入電網(wǎng)，使兩種電流相互抵消。這樣APF有源濾波器，可以實(shí)現(xiàn)諧波治理。

有源電力濾波器即用可控的功率半導(dǎo)體件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零。達(dá)到實(shí)時(shí)補(bǔ)償諧波電流的目的。

雖然無(wú)源濾波器具有投資少、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)中，但由于無(wú)源濾波裝置特性受系統(tǒng)參數(shù)影響大，只能消除特定的幾次諧波，而對(duì)某些次諧波會(huì)產(chǎn)生放大作用，甚至諧振現(xiàn)象等因素，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的無(wú)源濾波器似乎已經(jīng)無(wú)法滿足大量非線性負(fù)載設(shè)備使用帶來(lái)的諧波，因此有源濾波技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

(一)與無(wú)源濾波器相比，有源濾波器APF的主要不同點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、不僅能補(bǔ)償各次諧波，還可抑制閃變，補(bǔ)償無(wú)功，有一機(jī)多能的特點(diǎn)，在性價(jià)比上比較合理;

2、濾波特性不受系統(tǒng)阻抗的影響，可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危害;

3、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，可對(duì)頻率和大小均變化的諧波與無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)補(bǔ)償?shù)膶?duì)象變化有極快的響應(yīng)。

4、可對(duì)諧波和無(wú)功功率同時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償，而且所補(bǔ)償無(wú)功功率的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié)。

5、在補(bǔ)償無(wú)功功率時(shí)可以不要儲(chǔ)能元件;在補(bǔ)償諧波時(shí)所需的儲(chǔ)能元件的容量也不大。

6、即使所補(bǔ)償對(duì)象的電流過(guò)大，有源電力濾波器也能正常的發(fā)揮補(bǔ)償作用，不用擔(dān)心會(huì)發(fā)生過(guò)載情況。

7、受電網(wǎng)的阻抗影響不大，不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振。

8、既可對(duì)一個(gè)諧波和無(wú)功源進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償，也可對(duì)多個(gè)諧波和無(wú)功源進(jìn)行集中補(bǔ)償。

(二)有源濾波器APF工作原理：

有源濾波器APF通過(guò)外部電流互感器CT，實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載電流，并通過(guò)內(nèi)部DSP計(jì)算，提取出負(fù)載電流的諧波成分。然后通過(guò)PWM信號(hào)發(fā)送給內(nèi)部IGBT，控制逆變器產(chǎn)生一個(gè)和負(fù)載諧波大小相等、方向相反的電流注入到電網(wǎng)中補(bǔ)償諧波電流，實(shí)現(xiàn)濾波功能。

(三)有源濾波器APF的作用

1、濾除電流諧波：可以高效的濾除負(fù)荷電流中2~25次的各次諧波，從而使得配電網(wǎng)清潔高效，滿足國(guó)標(biāo)對(duì)配電網(wǎng)諧波的要求。該產(chǎn)品真正做到自適應(yīng)跟蹤補(bǔ)償，可以自動(dòng)識(shí)別負(fù)荷整體變化及負(fù)荷諧波含量的變化而迅速跟蹤補(bǔ)償，80us響應(yīng)負(fù)荷變化，20ms實(shí)現(xiàn)完全跟蹤補(bǔ)償。

2、改善系統(tǒng)不平衡狀況：可完全消除因諧波引起的系統(tǒng)不平衡，在 設(shè)備容量許可的情況下，可根據(jù)用戶設(shè)定補(bǔ)償系統(tǒng)基波負(fù)序和零序不平衡分量并適度補(bǔ)償無(wú)功功率。在確保濾除諧波功能的基礎(chǔ)上有效改善系統(tǒng)不平衡狀況。

3、抑制電網(wǎng)諧振不會(huì)與電網(wǎng)發(fā)生諧振，而且在其容量許可范圍內(nèi)還可以有效抑制電網(wǎng)自身的諧振。這是無(wú)源濾波裝置無(wú)法做到的。

4、多種保護(hù)功能：具備過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、溫度過(guò)高、測(cè)量電路故障、雷擊等多種保護(hù)功能，以確保裝置和電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，并可在負(fù)荷較輕時(shí)自動(dòng)退出運(yùn)行，充分考慮運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

審核編輯：湯梓紅