一、商場用電特點與挑戰

（一）用電特點

安科瑞+18721098782

負荷總量大：商場包含眾多店鋪、照明設施、空調系統、電梯等多種用電設備。大型商場建筑面積可達數萬平方米甚至更大，內部機電設備數量龐大、種類復雜，涵蓋照明、制冷、供熱、新風、水泵、辦公設備、電梯等多個系統，整體用電負荷總量巨大。例如，一個中型規模的商場，其總用電負荷可能達到數千千瓦。

用電可靠性要求高：商場需要持續穩定的電力供應來保證正常營業。任何停電或電力故障都可能導致商家的經濟損失，如正在交易中的顧客流失、冷藏冷凍食品損壞等，還會對商場的品牌形象造成負面影響。特別是對于商場的收銀臺、監控室、電梯、消防系統等關鍵區域，供電中斷可能引發嚴重后果，要求供電不能中斷。

用電設備復雜多樣：商場內既有如照明燈具、空調等常規用電設備，又有大量電子設備，如電腦、服務器、打印機、充電器等，這些設備內部多采用開關電源，會產生諧波。此外，電梯、扶梯等設備的頻繁啟動和停止，也會對電網造成沖擊。

（二）面臨的挑戰

三相負載不平衡：由于商場內各區域經營業態不同，用電設備的類型和使用時間存在差異，導致三相負載分配不均勻。例如，餐飲區域在就餐高峰期用電負荷大，而服裝銷售區域照明和展示設備用電相對穩定，這容易造成三相電流不平衡，引發中性線電流過大，使線路發熱，增加火災隱患，同時還會影響設備的正常運行，降低設備使用壽命。

諧波干擾嚴重：大量電子設備和非線性負載的使用，如 LED 燈組、LED 屏、電腦、開關電源等，產生了豐富的諧波。諧波會使電網電壓和電流波形發生畸變，導致變壓器、電動機等設備損耗增加，發熱嚴重，甚至損壞設備。諧波還可能影響繼電保護和自動裝置的正常動作，造成電能計量不準確。

電力系統穩定性問題：三相負載不平衡和諧波干擾共同作用，會降低電力系統的穩定性，增加電網故障的發生概率。一旦電力系統出現故障，恢復供電所需的時間和成本較高，嚴重影響商場的正常運營。

二、安科瑞電氣綜合治理方案概述

安科瑞電氣針對商場電力系統的特點和問題，提供了一套全面的電氣綜合治理方案。該方案以電能質量分析與治理為核心，結合能源管理和電氣安全監測，旨在提高商場電力系統的穩定性、可靠性和安全性，降低能耗，減少設備故障，提升運營效率。

三、核心產品及功能

（一）中線安防保護器（ANSNP 系列）

工作原理：ANSNP 系列中線安防保護器采用 DSP + FPGA 全數字控制方式，并聯在含諧波負載的低壓配電系統中。通過電流檢測環節實時采集系統中性線上的過電流信息，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，生成諧波電流指令，然后通過變流器產生與諧波電流大小相等、方向相反的補償電流，注入到電網中，對動態變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償，從而有效解決三相不平衡導致的電壓異常，抑制諧波電流。

功能特點

高效諧波治理：可濾除中性線中由 3N 次諧波或三相不平衡造成的過大電流，對于 N 線電流中 3 次諧波的治理能力補償率高達 96% 及以上。例如，在廣東某商業廣場，安裝中線安防保護器后，3 次諧波電流從治理前的 125A 降至 5A 左右。該保護器能精準定位并處理由特定諧波導致的中性線過流問題，為電力系統安全運行提供有力保障。

智能穩壓功能：能敏銳感知系統電壓波動，通過內部的智能算法，自動調整補償策略，穩定系統電壓，為商場內對電壓穩定性要求較高的設備，如精密電子設備、醫療美容儀器等，營造穩定的供電環境，減少因電壓不穩導致的設備故障和性能下降。

多重電流抑制：實現系統 N 線電流治理的同時，對諧波電流、無功功率、雜散電流、系統電流突變以及諧波電流突變均具備抑制功能。在面對復雜的用電環境，如商場內大量設備同時啟動造成的電流突變，它能迅速做出反應，將電流波動控制在安全范圍內，保障整個電力系統的平穩運行。

系統節能：可降低系統線纜損耗，有效解決因集膚效應引起的損耗問題，實現綜合節能。由于減少了線路損耗和設備發熱，系統中各元件的使用壽命得以延長，降低了后期的維修成本。以某大型商場為例，安裝中線安防保護器后，線纜損耗降低了約 15%，設備維修頻次減少了 20%。

便捷交互與安全管理：具備無線數據傳輸功能及手機 APP 交互功能，工作人員可通過手機 APP 實時查看設備的運行數據，包括電網、負載以及裝置本身的各項參數，還能進行參數設置和接收故障信息。在用戶信息安全管理方面，對設備信息進行嚴格的系統用戶口令加密，并按節點對用戶進行權限管理，確保設備信息的安全性和操作的規范性。

過載保護：當系統出現過載情況時，能自動限制到額定電流輸出，避免因過載導致設備損壞或電力事故，為電力系統提供可靠的過載保護。

（二）有源電力濾波器（ANAPF 系列）

工作原理：以并聯方式接入電網，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用 PWM 變流技術，從變流器中產生一個和當前諧波分量和無功分量對應的反向分量并實時注入電力系統，實現諧波治理和無功補償，消除配電系統諧波對商場設備的影響。

功能特點

全數字精準控制：采用 DSP + FPGA 全數字控制方式，擁有極快的響應時間。其先進的主電路拓撲和控制算法，使得精度更高、運行更穩定。在面對商場內復雜多變的諧波環境時，能迅速、準確地捕捉諧波電流，對 2 - 51 次諧波進行全補償或指定特定次諧波進行補償，有效改善電能質量。

一機多能：不但可以補償諧波，還可兼補無功。在商場中，許多設備如電梯、空調等在運行過程中會產生大量的無功功率，ANAPF 系列有源電力濾波器可同時對這些無功功率和諧波進行補償，提高電網的功率因數，減少線路損耗，降低變壓器的負擔，使電力系統運行更加高效。

完善保護機制：具有完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能。當設備檢測到橋臂過流、直流過壓或裝置溫度過高時，能立即啟動相應的保護措施，避免設備因異常情況而損壞，保障設備在復雜電網環境下長期可靠運行。

模塊化設計與便捷操作：采用模塊化設計，體積小，安裝便利，方便后期根據商場的發展和用電需求進行擴容。同時，配備 7 英寸大屏幕彩色觸摸屏，用戶可通過觸摸屏輕松實現參數設置和控制，操作界面友好，易于理解和使用，降低了運維人員的操作難度。

降低高頻紋波影響：在輸出端加裝濾波裝置，有效降低高頻紋波對電力系統的影響。高頻紋波可能會干擾商場內的一些敏感電子設備，如通信設備、收銀系統等，通過這一措施，可確保這些設備不受高頻紋波干擾，穩定運行。

多機并聯與遠程交互：支持多機并聯，可達到較高的電流輸出等級，滿足不同規模商場的需求。并且基于谷歌 Flutter 框架構建遙信、遙控軟件平臺，具備遠程服務與數據處理功能，支持 IOS、安卓、PC 多平臺交互。運維人員無論身處何地，只要通過相應的移動設備或電腦，就能實時監控設備的運行狀態，進行遠程操作和管理，大大提高了運維效率。

（三）低壓無功功率補償裝置（ANSVC）

工作原理：通過投切電容器組，為系統提供容性無功功率，補償感性負載消耗的無功功率，提高功率因數，降低線路損耗，穩定電壓。

功能特點

靈活多樣的補償形式：具備三相共補、三相分補、共補 + 分補三種形式，充分解決補償無功和三相不平衡之間以及三相分補和成本之間的矛盾。在商場中，不同區域的用電負載特性不同，通過這種靈活的補償形式，可根據實際情況對不同區域進行針對性的無功補償，提高補償效果，優化電力系統運行。

電容器保護與定制方案：使用串聯電抗器保護電容器，可有效抑制電容器投入時的涌流，延長電容器的使用壽命。同時，能根據用戶現場具體電網背景定制方案，滿足商場復雜多變的電網需求，確保裝置與商場電力系統完美適配。

智能投切控制：控制器具有多回路循環或編碼投切運行方式，能有效避免分組投切時個別電容投切過于頻繁的問題。通過合理的投切策略，使電容器的投切更加科學、合理，既保證了無功補償的效果，又延長了電容器的使用壽命，降低了設備維護成本。

電力參數監測與遠程管理：具有電力參數監測、采集和統計功能，可實時監測系統的電壓、電流、功率因數等參數。并且配備標準的通信接口，可實現遠程實時監測和計算機聯網管理。商場管理人員和運維人員可通過遠程監控系統，隨時了解無功功率補償裝置的運行情況，及時發現問題并進行處理，提高管理效率。

無觸點開關投切：采用無觸點開關進行投切電容，過零投入，既沒有投切涌流又有良好的散熱機制，更不會產生諧波注入，可靠性高。這種投切方式極大地提高了裝置的穩定性和可靠性，減少了因投切過程產生的故障風險，保障了無功補償的持續穩定運行。

（四）諧波保護器（ANHPD）

工作原理：吸收 3kHz - 10MHz 頻率各種能量的諧波干擾，消除高次諧波、高頻噪聲、脈沖尖峰、浪涌等干擾，矯正電壓、電流波形，克服由于高頻諧波污染引起的干擾，保障設備的安全運行。

功能特點

寬頻高效吸收：對 3kHz - 10MHz 較寬頻率范圍內的諧波干擾具有良好的吸收能力，能有效應對商場內復雜多樣的諧波源產生的干擾。無論是 LED 燈、電腦等電子設備產生的高頻諧波，還是因電力設備故障產生的脈沖尖峰，都能被諧波保護器吸收和抑制，顯著改善電網的電能質量。

設備全面保護：可有效保護商場內的敏感電子設備，如電腦、服務器、收銀系統等。這些設備對電能質量要求較高，容易受到諧波干擾而出現故障，如數據丟失、系統死機等。諧波保護器通過消除諧波干擾，確保這些設備穩定運行，減少因設備故障導致的業務中斷和經濟損失。

安裝簡便靈活：體積小巧，安裝方便，可直接安裝在配電箱內，不占用過多空間。其安裝方式靈活，可根據商場配電箱的實際布局進行安裝，無需對原有電力系統進行大規模改造，降低了安裝成本和施工難度。

（五）能源管理系統

系統架構：由電能質量治理設備、物理網關、服務器及服務終端四部分組成。電能質量治理設備實現對數據采集與電能質量補償等具體服務動作；物理網關實現設備與服務器間的數據傳輸以及對設備進行策略功能分配；數據經由服務器最終以服務終端為媒介為用戶提供可視化展示。

功能特點

能耗數據綜合展示與分析：全面采集商場內商戶用電、用水、燃氣、冷熱量等能耗數據，進行同環比對比分析，計算能耗總量和能耗強度。通過直觀的圖表展示，幫助管理者清晰了解商場各區域、各時段的能源消耗情況，從而發現能源浪費點，制定針對性的節能措施。例如，通過分析發現某樓層在非營業時間照明能耗過高，可及時調整照明控制策略，實現節能目標。

智能預付費管理：實現電費、水費等預付費管理，支持移動支付，方便商戶繳費。同時具備惡性負載識別功能，當檢測到商戶使用違規大功率電器或可能對電網造成危害的負載時，能及時切斷電源并發出警報，保障用電安全，規范商場用電秩序。系統還可根據預付費情況，對商戶用電進行合理控制，避免欠費停電對商戶經營造成影響，同時便于商場進行財務管理，自動生成財務報表，提高財務工作效率。

充電樁全方位管理：對電動汽車和電瓶車充電樁進行全面管理，包括收費管理、資產管理等。在收費管理方面，提供多種計費方式，滿足不同用戶需求；在資產管理方面，實時監測充電樁的運行狀態，及時發現故障并進行維修，保障充電樁的正常使用。隨著電動汽車的普及，商場配備充電樁已成為趨勢，能源管理系統對充電樁的有效管理，既能滿足顧客充電需求，提升商場服務品質，又能為商場帶來額外收益。

電氣火災精準監測與預警：實時監測配電系統回路的漏電電流和線纜溫度，當漏電電流或線纜溫度超過設定閾值時，系統立即發出預警信息，通知運維人員及時處理。通過這種方式，可及時發現電氣火災隱患，將火災風險消滅在萌芽狀態，保障商場人員和財產安全。例如，在某商場中，能源管理系統通過實時監測發現一處配電箱線纜溫度異常升高，及時通知維修人員進行檢修，避免了一場可能發生的電氣火災事故。

四、方案實施效果

（一）電能質量顯著改善

三相負載不平衡問題得到有效解決，中性線電流大幅降低，減少了線路發熱和火災隱患。例如，某商場安裝中線安防保護器后，中性線電流從原來的超過 100A 降至 30A 以下。

諧波含量明顯降低，電網電壓和電流波形得到矯正，有效減少了諧波對設備的損害。有源電力濾波器和諧波保護器協同工作，使商場內的諧波畸變率降低至國家標準以下，保障了設備的正常運行，延長了設備使用壽命。

功率因數得到提高，一般可達到 0.95 以上，降低了線路損耗，提高了電力系統的效率。

（二）設備故障率降低

通過改善電能質量，減少了設備因電壓異常、諧波干擾等原因導致的故障發生頻率。例如，電梯因電力問題出現故障的次數明顯減少，保障了乘客的安全；LED 燈因諧波而閃爍或損壞的情況大幅降低，提高了照明質量。設備故障率的降低，減少了設備維修和更換成本，同時也減少了因設備故障導致的商場停業時間，提高了商場的運營效益。

（三）能源管理水平提升

能源管理系統的應用，使商場管理者能夠實時了解能源消耗情況，及時發現能源浪費現象，并采取相應的節能措施。通過對設備和場景的用能情況進行分析，制定合理的節能策略，如優化照明系統的開關時間、調整空調系統的運行參數等，實現了節能降耗的目標。同時，預付費管理和充電樁管理等功能的實現，提高了商場的管理效率和服務水平。

（四）經濟效益顯著

降低了設備維修和更換成本，由于設備故障率降低，設備的使用壽命延長，減少了設備更新換代的頻率，節省了大量資金。

節約了電費支出，通過提高功率因數和節能降耗措施，降低了商場的能耗，減少了電費支出。據統計，某商場實施安科瑞電氣綜合治理方案后，每年電費

審核編輯 黃宇