摘要：现如今我国整体经济增长不断加快，社会对电力的需求一直在增加，使得电网的覆盖面积也在持续扩大，从而导致各种不同的运行问题出现。其中，谐波便是常见的一类影响因素，电网在运行的时候，其会产生强烈的破坏，若情况严重，还会引发安全事故。因此，这些年部分工作人员就开始尝试使用有源电力滤波器(APF)进行处理，降低其造成的影响。本篇文章主要介绍了APF设备，探讨了谐波出现的原因和带来的危害，分析了APF在谐波治理中的应用，并对于治理案例发表一些个人的看法。 关键词：有源电力滤波器；谐波治理；实际应用
引言：在西方发达国家中，APF的应用率非常广，使得电网的供电水平有了明显上升，特别是对于谐波的治理。这些年中，我国工业化水平也有了显著进步，谐波逐渐成为影响正常用电的基础问题，对我国工业发展的阻碍明显。因此，相关工作人员同样可以尝试使用APF，对谐波予以控制，将其造成的损害降到最低。
一、APF的概念
所谓APF（有源电力滤波器），源自于英文词组Active power filter，指的是一类能够对谐波产生抑制且实现无功补偿目标的电子设备。基于各类不同的谐波，该设备可以快速进行跟踪并予以补偿。之所以称作有源，主要是相比无源LC滤波器，其只能被动完成吸收，且对于谐波本身的频率以及大小有所限制。 二、谐波出现的原因和带来的危害
（一）谐波出现的原因
大锅抗干扰1.电源质量的原因
发电机在实际发电的时候，由于三相绕组的设计很难做到完美对称，因此就会有谐波出现。不仅如此，发电机里面绝大多数芯片也不能保证足够均匀，所以同样有概率在运行时造成大量谐波产生。
2.配电网的原因
在配电网以及输电网内部通常会设置多个变压器，而变压器在实际运行的时候便会形成大量谐波，从而使得配电网以及输电网的正常工作受到影响，出现运行方面的问题。
3.用电设备的原因
聚光体电网中的多数用电设备都有非线性负载的情况，在日常运行的时候，就会形成大量谐波，从而使得用户的正常用电受到严重干扰。
（二）谐波的危害
1.影响输电和用电效率
电网在实际运行的时候，内部许多部件在受到谐波的长时间影响之后会有一定程度的损耗，而且损耗量还会伴随时间的推移增加，从而使得用电效率以及输电效率都有了明显下滑。
2.干扰与误动
由于受到谐波的影响，电网里面的自动装置以及继电保护装置都会在实际运行的时候受到诸多干扰。若情况十分严重，还会引发误动问题，进而使得整个电网都很难正常运行。
3.影响电气设备安全
电网在日常运行的时候，若局部区域出现了并联谐振或者串联谐振的情况，谐波本身的性能便会受到诸多影响。其中，最为明显的影响便是谐波自身的电流会被持续放大，使得设备很难正常运行，安全性也会有所下滑。如果情况非常严重，还会造成诸多安全事故[1]。
4.造成测量误差产生
如果电网里面长期有谐波存在，电气测量仪就会受到一定程度的影响，导致不能正常运行，使得各类计量数据产生诸多误差，进而影响了用户的日常生活，也给企业带来了大量经济损失。
三、APF在谐波治理中的应用
（一）APF的特点
1.动态补偿
当电网里面有谐波出现之后，通过使用APF，可以根据谐波自身的无功功率、频率条件，对其完成相应的补偿，同时还能参照补偿对象的具体情况，做到实时予以有效补偿。整个补偿工作具有动态化特点，并非完全固定。
2.不会影响系统阻抗
从实际状况能够得知，在APF装置中，最核心的部分便是高阻抗电流源。因此，系统本身的阻抗并不会因为其接入之后受到热任何影响。正是这一情况，APF就能做到大规模生产，并实现系列化的发展目标。
3.不会被电网阻抗影响
APF本身并不因为电网结构的变化而受到非常大的影响，也不会因为阻抗带来的作用而出现谐波，同时还能对谐振起到抑制的效果。
4.做到无功补偿
APF可以在没有储能元件的基础上对无功功率完成补偿，并且补偿时也不会使用较大的储能元件。
5.没有过载问题
电网在实际运行的时候，线路里面的谐波会快速提高，而APF本身并不会有过载的情况出
现，因此能够正常运行，工作人员无需将其和系统完全分割。
6.完成功率补偿
APF可以做到选择性输出，其能够在没有基波产生的情况下实现高次谐波电流功率补偿。
（二）APF在谐波治理中的应用原理
APF通常包含两个部分，也就是补偿电流电路和电流检测电路。
对检测电路，其运行目标便是基于负载电流本身，将内部的无功电流和谐波电流完全分离，在经过反极性处理之后，发布补偿电流信号。参照主电路自身的补偿电流，控制电路在经过多次计算后可以获得开关器件的各类脉冲数值。脉冲在经过驱动电路后，就能逐步进入主电路里面，并对其产生相应的作用。基于这一状况，电源电流里面往往只会有基波存在，从而实现无功补偿的目标，将谐波全部清理干净。
在APF里面，PWM逆变器是极为重要的部分。由于其直流一侧的储能元件较为特殊，因此会将APF分成两类两列，也就是电压型以及电流型。电压型主要依靠电容进行储能，而电
流型主要依靠电感进行储能。在使用电压型设备时，为了确保电压能够维持稳定，通常都会依靠电容电压展开控制，从而完成电压波的输出。而在使用电流型设备时，通常需要依靠电感展开控制，促使直流电流能够维持稳定，从而完成电流波的输出。由于电压型设备的运行效率较高，且损耗较低，因此得到了广泛应用。而对于电流型设备，其在运行的时候会有大量电感，从而造成损耗，因此使用率就相对偏低[2]。
四、治理案例分析
某钢厂整流设备出现的谐波在低压测1.55V下的测量值如下所示。
1.55V低压测的效果
设备 | 谐波电流 | 袜子定型机 功率因数 |
5TH | 7TH | 雄蛾酒 10TH | 11TH 卷盘 | 12TH | 13TH | 14TH |
7000KVA | 投入之前 | 291A | 121A | 137A | 176A | 100A | 130A | 125A | 0.94 |
投入之后 | 88A | 37A | 55A | 36A | 电泳整流器21A | 27A | 35A | ≥0.986 |
标准数值 | 301A | 234A | 99A | 166A | 81A | 146A | 68A | - |
| | | | | | | | | |
基于图表信息可以得知，除去第5次和第7次为低次谐波外，设备内部有多次出现了高次谐波，所以就针对无源部分专门设计了5-1,5-2,7,11,13次支路。经过长时间计算可以发现，当中频炉的重载和中载都能满足规定时，没有过补的情况，而在停炉的时候有过补的情况。由于电容器本身的容量十分有限，对整个系统没有太大影响，因此基本上满足了要求。而对于有源滤波，参照支路之路的电流情况和负载的谐波可以对PWM逆变器的容量予以确定，获得电容器自身的电压数值，进而得知逆变器的容量。
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