隨著我國工業化水平的不斷提高，工業企業電氣化水平也隨之提升，同時具有非線性的負荷也日益增多，比如現代工業企業中的電動機、傳動裝置幾乎都采用晶閘管等換流設備，另外電弧爐、變頻裝置、熒光燈、計算機正被推廣使用。工業企業中產生的諧波主要就是這些具有非線性伏安特性輸配電設備和用電設備的運行中的產生的。正是這種非線性關系產生的諧波，使電能質量下降，影響企業用電設備的安全和經濟運行，增加對通信等系統的干擾。所以，我們把諧波視為對電力系統的“污染”和“公害”。諧波對電力系統的電磁環境的污染將危害電力系統本身及廣大電力客戶，危害面十分廣泛。因此，從減少其對各種電氣設備和環境的危害等方面出發，治理和消除工業企業中的諧波電流，對改善供電質量和確保電力系統安全經濟運行是必要的。

常規電能質量產品的設計理念：

1、器件集成、板載設計，模塊體積小、功能強大、外型美觀。

2、小容量功率器件開關頻率高，三電平拓補結構。

3、功率密度高、成本低、標準化產品，批量生產。

常規有源濾波器的設計缺陷：

1、三電平模塊設計，可供三電平模塊應用的IGBT管有兩種型號，一種是F3L150R07w2e3系列，容量有75A、100A，150A，另一種是F3L300R07PE4系列，容量有200A，300A。

50A有源濾波器一般選擇100A的IGBT，150A有源濾波器選擇300A的IGBT，預留的峰值系數僅僅兩倍，現場限流輸出或過流報警頻繁，輸出容量達不到設計值，不宜在大容量、大沖擊及峰值系數高的現場應用；

2、板載設計，提高開關頻率，盡可能降低電感容量，系統穩定性差；

3、控制器采樣許多不再增加隔離，直接用電阻分壓或分流器采集電流，難于抵抗復雜現場干擾；

4、預充電主接觸器選擇板載繼電器，容量小，耐沖擊弱；

5、LCL設計余量很小，采用有源阻尼或小容量的無源阻尼，C支路電流余量小，電壓畸變率高易燒毀；

6、模塊采用軸流小風機橫式出風，整柜的前、后柜門開大量出進風孔，不能做防塵防護，導電粉塵難以處理，散熱條件差；

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工業有源濾波器設計理念:

1、功率器件容量選擇性大，峰值系數一般選擇3倍-4倍，設備可滿載運行；

2、高電壓畸變率下正常運行；

3、注重防塵、散熱；

4、耐沖擊、抗干擾性強、滿載輸出；

5、電壓采樣隔離，改進鎖相算法，可準確鎖定電壓過零點；

6、LCL采取大容量阻尼電阻及電容，阻尼電阻單相可到600W，吸收余量大；

7、模塊采用立式結構設計，選擇離心大容量風機，除散熱器及電感外，其余均不在風道里面，模塊底部進風，頂部出風；

8、整柜的前、后門板下部開進風孔，加防塵百葉窗，頂部采用離心大容量風機抽風，絕緣散熱好，防塵效果好；

9、模塊體積大，可放置容量較大的電感，可在較大沖擊下穩定運行；

10、三相三線設計，DQ瞬時無功功率提取算法，同樣條件下，設備響應速度更快；

工業有源濾波器設計缺陷：

1、模塊體積大，整柜并機容量小。

2、IGBT等核心器件選擇余量大，成本稍高。

審核編輯 黃宇