安科瑞 王伟

江苏安科瑞电器制造有限公司   江苏江阴   214405

摘要：本文从产品功能和适用场所方面介绍了安科瑞混合动态滤波补偿装置产品，阐述了其基本原理、市场需求前景并分析了其产品应用优势。

关键词：安科瑞混合动态滤波补偿装置  基本原理 市场需求 优势

 

1 引言

 由于电力电子技术的快速发展，电网中出现了大量非线性负载和不平衡负荷（如LED灯、UPS、变频器等）以及新的发电方式与储能方式的推广使用（其中有大量的整流与逆变器）。这些设备的使用导致了电能质量问题的产生，并时刻影响着日常生产工作。因此有许多场合在无功补偿的同时，必须进行谐波治理。如使用静止无功发生器+有源滤波器两种设备来治理，不仅投入成本高，占地面积也较大，而混合动态滤波补偿装置正是将此两种产品功能有机结合在同一个产品中形成的，此时用混合动态滤波补偿装置来进行治理的优势就十分明显。

2 混合动态滤波补偿装置原理介绍

混合动态滤波补偿装置的特点在于可将静止无功发生器与有源电力滤波器的功能有机组合在同一个模块中，使用一个控制器控制无功+谐波两种输出。

它将电力电子技术、计算机技术和现代控制系统应用于电力系统，通过对装置输出电流相位的控制，从感性到容性整个范围进行连续的无功调节，快速补偿系统对无功功率的需求；同时采集并计算出线路中的谐波电流分量，通过调节三相桥式电路交流侧输出与电网中谐波幅值相等，方向相反的补偿电流从而达到谐波治理的目的。其应用可克服LC补偿器等传统的无功补偿器响应速度慢、补偿效果不能控制、容易与电网发生并联谐振和投切震荡等缺点；还可避免传统电容柜对有源滤波器工作产生的不良影响。它在一个单柜内可同时实现有源滤波及SVG型无功补偿，并将两种功能结合在一个模块中智能调节输出比例，利用了各自的优点，大幅提高了应用效率。

图2-1 混合动态滤波补偿装置工作原理图

3 客户需求

3.1市场需求

近年来，电能质量市场在各方推动下增长迅速，尤其是滤波设备和无功补偿设备，复合年增长率超过16%。2010年中国电能质量市场总销售额达到了351.82亿人民币，其中无功补偿市场销售额300.22亿元，谐波治理48.53亿元；2011年我国电能质量治理产业销售额达到近416.6亿元，其中无功补偿市场销售额为330.20亿元，谐波治理86.40亿元。2012年我国电能质量治理产业销售额达到近453.21亿元，其中无功补偿市场销售额为351.27亿元，谐波治理101.94亿元。2013年我国的电能质量治理产业销售额超过了500亿元。

3.2 适用场所

随着电力电子技术的发展和电力电子产品的推广使用，供电系统或负荷中含有大量谐波；且负载投切迅速，导致功率变化极快，传统电容补偿型无功柜已难以满足市场需求。在此前提下，不少厂家开始着手采购有源滤波器并改造无功柜，此项工程费时费力，且受限于配电室的空间使有源滤波容量普遍偏小，若采用混合动态滤波补偿装置方案则只需将原无功柜直接替换即可，不用另增加有源滤波柜柜体空间，且投入成本远远低于同容量SVG+APF。

此外，混合动态滤波补偿装置同样适用于商业中心、数据中心、医院等同时需要无功补偿和谐波治理的场所。

4 技术参数

4.1命名规则

安科瑞混合动态滤波补偿装置型号为ANSVG-G-A，其具体命名规则如下：

4.2工作模式

    混合动态滤波补偿装置是一种用于补偿无功，滤除谐波，提高功率因数，实现无极补偿效果的新型电力电子装置；智能控制系统主动根据系统的线性动态需求，自动调节有源及无源模块的输出配比；ANSVG-G-A整机主要是由ANSVG-G-A模块并联、通讯组成；能完成更大容量的无功谐波电流的补偿，整机通过一个7寸触摸屏实现人机交互。触摸屏通过RS485与ANSVG-G-A模块进行通信。

4.3ANSVG-G-A产品功能

l 动态补偿无功功率：线性输出，无功功率全容性-全感性输出，补偿无死角，补偿后系统功率因数≥0.99并且响应时间<5ms。

l 动态谐波滤除：容量范围内对应3、5、7、11次谐波滤除效果显著，单抽屉模块75kvar无功+37.5A滤波。

l 分相补偿能力：具备100%的分相补偿能力，且可治理三相不平衡。

l 性能稳定：采用全控型电力电子器件及先进的瞬时无功理论算法，避免了采用传统型LC无功补偿模块容易出现的谐振问题，可靠性高。

l 线路状态采集：检测设备所在的需补偿线路的电压、电流值及其波形、功率因数、谐波含量等重要电能质量参数。

4.4ANSVG-G-A技术参数

l 额定电压：  400(1±20%)V

l 额定频率：  50Hz±2%

l 全响应时间：<5ms

l 控制方法：  瞬时无功理论、FFT

l 功率因数：  ≥0.99

l 补偿率 ：   无功90%

l 分相补偿：  100%具备分相补偿能力

l 安装方式：  并联安装

l 模块效率：  97%

l 噪    声：  <65dB

l 冷却方式：  风冷

l 工作温度：  -10℃～+45℃

l 储藏温度：  -20℃～+65℃

l 环境要求：  室内安装，建议安装海拔高度不超过1000米，更高海拔可按GB/T

              3859.2降容使用

l 工作模式：  自动或手动

l 接线方式：  三相四线

l 过载能力：  自动限定到额定电流运行

l 抗晃电能力：额定电压在±20%范围内

l 通讯接口：  远程RS485/RS232/以太网通讯功能可选，上位机通讯软件可选

l 操作显示：  液晶监控面板；运行参数设置；触摸按键操作；基本电能参数显

               示。

l 保    护：  电网过欠压、电网错缺相、设备过流、过热、直流母线过欠压、

               过载自动限流保护

l 防护等级：   IP20    

4.5 混合动态滤波补偿装置（ANSVG-G-A)产品外观

4.5.1 模块外形尺寸

     ANSVG-G-A模块机箱各方向视图如下：

4.5.2 ANSVG-G-A整机外形尺寸图

     ANSVG-G-A整机机箱各方向视图如下：

5 产品优势

5.1治理性能优势

    ANSVG-G-A相对于除了适用环境更广之外，在常规配电环境中使用时，也具有优良的性能，且其无功+谐波一体式的输出模式拥有更广的适用群体。具体参考表5-1。

表5-1 混合动态滤波补偿装置（ANSVG-G-A)与相关产品比较

5.2 应用优势

混合动态滤波补偿装置不仅在治理性能上有不俗的表现，在技术特性及客户体验方面也有着显著的优势，具体表现为以下几点：

（1）适用于任何电网系统阻抗，不会发生谐振；

（2）可根据负载使用变化随时增、减设备的容量（加、减模块数量即可，并对人机界面作相应参数设置）；

（3）每个模块单独安装散热单元，并可在柜体上加装散热风扇，散热效果良好，故障率低；

（4）多个模块之间虽有通讯连接，但各台的故障并不会相互影响其它模块继续工作（补偿容量会相应减小）；

（5）后期维护方便，可实现故障模块单独维修、更换；维护期间其它设备可持续工作；

（6）方便备货，生产周期短，即使是非常规要求产品亦能保证及时投入使用，确保客户经济利益；

（7）功能集成化，在一个触摸屏上选择无功补偿与有源滤波输出容量，一体化启停控制。

6结束语

     安科瑞混合动态滤波补偿装置（ANSVG-G-A）集电能监测、设备保护、通讯功能于一体，且具有强大的无功补偿和谐波治理能力，可应对各种无功补偿和谐波治理需求的场合。其治理效果一则加强了电网的输配电能力，降低损耗；二则避免了用户因功率因数不足而被罚款，为用户带来了极大的经济效益；三则提高了电网的电能质量，消除系统谐波，保障了用电设备的工作精度和使用寿命。由此可见，混合动态滤波补偿装置的使用对供用电双方都有益，既提高了电能质量,保证了设备运行性能和寿命，又创造了经济效益，实现了双方的共赢。