1 引言
        隨sui著zhe科ke技ji發fa展zhan

，電dian子zi產chan品pin大da量liang應ying用yong


，電dian網wang中zhong諧xie波bo大da量liang產chan生sheng
，作zuo為wei設she計ji人ren員yuan需xu要yao了le解jie諧xie波bo的de成cheng因yin及ji危wei害hai
，以yi便bian更geng好hao地di防fang禦yu及ji治zhi理li，提ti高gao電dian能neng質zhi量liang。
        近年來，電氣產品行業出於節能和生產的需要，積極運用新技術，大量地運用了可控變流裝置、變頻調速裝置等非線性負荷設備。其所產生的諧波問題直接影響到了公用電網的電能質量，已引起人們的廣泛重視。

2 諧波產生的原因及影響

2.1 諧波的成因
        電網中的諧波主要指頻率為工頻（基波頻率）zhengshubeichengfendexiebojigongpinfeizhengshuchengfendejianxiebo
，tamendoushizaochengdianwangdiannengzhiliangwurandezhongyaoyuanyin。genjudaliangxianchangceshidefenxijieguozhengshi，dianlibianyaqiyeshidianlixitongzhongxiebodeyigezhongyaoxieboyuan。dianlibianyaqidejicidianliu
、鐵tie心xin飽bao和he及ji三san相xiang電dian路lu和he磁ci路lu的de不bu對dui稱cheng，致zhi使shi在zai變bian壓ya器qi三san角jiao繞rao組zu的de線xian電dian壓ya和he線xian電dian流liu中zhong也ye仍reng然ran存cun在zai三san次ci諧xie波bo分fen量liang，尤you其qi在zai負fu荷he低di穀gu時shi，隨sui著zhe電dian網wang電dian壓ya的de升sheng高gao

，變bian壓ya器qi鐵tie心xin飽bao和he程cheng度du加jia劇ju
，產chan生sheng的de諧xie波bo含han量liang也ye隨sui之zhi增zeng大da。隨sui著zhe電dian網wang大da量liang電dian容rong裝zhuang置zhi的de投tou運yun，通tong過guo對dui現xian場chang諧xie波bo實shi測ce發fa現xian
，諧xie波bo並bing不bu是shi隻zhi有you零ling序xu分fen量liang可ke被bei變bian壓ya器qi三san角jiao繞rao組zu所suo環huan路lu，而er是shi波bo及ji全quan網wang，並bing給gei電dian容rong裝zhuang置zhi及ji電dian網wang的de正zheng常chang運yun行xing帶dai來lai影ying響xiang和he威wei脅xie。
        在民用建築中
，UPS電源
、電子調速裝備、節能型燈具及家用電器中的計算機、微波爐等電力電子設備和電器設備應用的大量增加，以及醫院等特殊場合的放射X光機、CT機ji等deng大da型xing醫yi療liao設she備bei等deng
，使shi各ge類lei非fei線xian性xing負fu荷he注zhu入ru電dian網wang的de諧xie波bo日ri益yi增zeng多duo，造zao成cheng電dian網wang電dian能neng質zhi量liang的de汙wu染ran的de影ying響xiang也ye越yue來lai越yue大da。在zai這zhe些xie設she備bei集ji中zhong使shi用yong的de地di區qu，如ru醫yi院yuan、大型商場、居民小區、寫字樓、酒店公寓等
，諧波汙染已相當嚴重。諧波汙染的影響使電能質量明顯下降，因此
，對電能質量諧波汙染的抑製和治理已刻不容緩。

2.2 諧波源的分析

2.2.1 電力電子設備
        電力電子設備主要包括整流器、變頻器、開關電源、靜態換流器、晶閘管係統及其它SCR控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)等(deng)。由(you)於(yu)工(gong)業(ye)與(yu)民(min)用(yong)電(dian)力(li)設(she)備(bei)常(chang)用(yong)到(dao)這(zhe)類(lei)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)和(he)電(dian)路(lu)，如(ru)整(zheng)流(liu)和(he)變(bian)頻(pin)電(dian)路(lu)
，其(qi)負(fu)載(zai)性(xing)質(zhi)一(yi)般(ban)分(fen)為(wei)感(gan)性(xing)和(he)容(rong)性(xing)兩(liang)種(zhong)，感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)的(de)單(dan)相(xiang)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)為(wei)含(han)奇(qi)次(ci)諧(xie)波(bo)的(de)電(dian)流(liu)型(xing)諧(xie)波(bo)源(yuan)。而(er)容(rong)性(xing)負(fu)載(zai)的(de)單(dan)相(xiang)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)
，由(you)於(yu)電(dian)容(rong)電(dian)壓(ya)會(hui)通(tong)過(guo)整(zheng)流(liu)管(guan)向(xiang)電(dian)源(yuan)反(fan)饋(kui)，屬(shu)於(yu)電(dian)壓(ya)型(xing)諧(xie)波(bo)源(yuan)，其(qi)諧(xie)波(bo)含(han)量(liang)與(yu)電(dian)容(rong)值(zhi)的(de)大(da)小(xiao)有(you)關(guan)，電(dian)容(rong)值(zhi)越(yue)大(da)
，諧(xie)波(bo)含(han)量(liang)越(yue)大(da)。變(bian)頻(pin)電(dian)路(lu)諧(xie)波(bo)源(yuan)由(you)於(yu)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)相(xiang)位(wei)控(kong)製(zhi)，其(qi)諧(xie)波(bo)成(cheng)分(fen)不(bu)僅(jin)含(han)有(you)整(zheng)數(shu)倍(bei)數(shu)的(de)諧(xie)波(bo)，還(hai)含(han)有(you)非(fei)整(zheng)數(shu)倍(bei)數(shu)的(de)間(jian)諧(xie)波(bo)。

2.2.2 可飽和設備
        可飽和設備主要包括變壓器、電動機、發fa電dian機ji等deng。可ke飽bao和he設she備bei是shi非fei線xian性xing設she備bei，與yu電dian力li電dian子zi設she備bei和he電dian弧hu設she備bei相xiang比bi，可ke飽bao和he設she備bei上shang的de諧xie波bo在zai未wei飽bao和he的de情qing況kuang下xia
，其qi諧xie波bo的de幅fu值zhi往wang往wang可ke以yi忽hu略lve。

2.2.3 電弧爐設備及氣體電光源設備
①電弧爐在熔煉金屬過程中的非線性影響將產生大量的諧波
②氣體電光源包括熒光燈、霓虹燈、鹵lu化hua燈deng。根gen據ju這zhe類lei氣qi體ti放fang電dian光guang源yuan的de伏fu安an特te性xing。其qi非fei線xian性xing特te性xing十shi分fen嚴yan重zhong

，同tong時shi含han有you負fu的de伏fu安an特te性xing。而er氣qi體ti燈deng具ju工gong作zuo時shi要yao與yu電dian感gan性xing鎮zhen流liu器qi相xiang串chuan聯lian，並bing使shi其qi綜zong合he伏fu安an特te性xing不bu再zai為wei負fu才cai能neng正zheng常chang工gong作zuo。由you於yu鎮zhen流liu器qi的de非fei線xian性xing相xiang當dang嚴yan重zhong，其qi中zhong三san次ci諧xie波bo含han量liang在zai20%以上，其特性為對稱函數，隻含有奇次諧波
，所有氣體電光源設備屬於電流源型諧波源。

2.3 諧波對各方麵的影響

2.3.1 對電網的影響
①造成電網的功率損耗增加
、設備壽命變短、接地保護功能失常、遙控功能失常、xianluheshebeiguoredeng，tebieshisancixiebohuichanshengfeichangdadezhongxingxiandianliu，shidepeidianbianyaqidelingxiandianliushenzhichaoguoxiangxiandianliuzhi，zaochengshebeidebuanquanyunxing。xieboduidianwangdeanquanxing
、穩定性
、可靠性的影響還表現在可能引起電網發生諧振，使正常的供電中斷、事故擴大、電網解裂等。
②引起變電站局部的並聯或串聯諧振，造成電壓互感器等設備損壞
；造成變電站係統中的設備和元件產生附加的諧波損耗

，引起電力變壓器
、電力電纜、電動機等設備發熱，電容器損壞，並加速絕緣材料的老化；造成斷路器電弧熄滅的時間延長，影響斷路器的開斷能力；造成電子元器件的繼電保護或自動裝置誤動作；影響電子儀表和通信係統的正常工作
，降低通信質量；增大附近磁場的幹擾等。

2.3.2 對用電安全的影響
①火災影響。一些建築突發性火災已被證明與電力諧波有關。目前，節能燈、調tiao光guang器qi和he電dian器qi設she備bei中zhong開kai關guan電dian源yuan的de應ying用yong很hen普pu遍bian，本ben意yi是shi節jie能neng，但dan這zhe些xie終zhong端duan設she備bei作zuo為wei諧xie波bo源yuan，對dui電dian網wang的de危wei害hai很hen大da。經jing有you關guan部bu門men測ce定ding

，應ying用yong電dian器qi設she備bei較jiao多duo的de酒jiu店dian、商廈、網吧
、計算機房、居民小區等，在沒有采取濾波等措施前，中性線電流都很大，有些甚至超過線電流，導致過熱成為形成火災事故的重大隱患。
②設備影響。電能質量的汙染對繼電保護

、計算機係統和精密製造業的精密機械和儀器等
，都可能影響正常的運行、操作
，降低設備正常使用壽命，甚至引起繼電保護誤動作而形成不必要的事故

，造成不同程度的影響和損害。
③通信影響。諧波是電網幹擾通信的重要因素
，主要通過靜電感應（電容耦合，電壓作用）和電磁感應（電流作用）
，在(zai)通(tong)信(xin)線(xian)路(lu)上(shang)產(chan)生(sheng)聲(sheng)頻(pin)幹(gan)擾(rao)。諧(xie)波(bo)頻(pin)率(lv)高(gao)時(shi)

，會(hui)發(fa)生(sheng)雜(za)音(yin)，在(zai)通(tong)信(xin)線(xian)路(lu)上(shang)引(yin)起(qi)音(yin)頻(pin)幹(gan)擾(rao)
，嚴(yan)重(zhong)時(shi)還(hai)可(ke)能(neng)觸(chu)發(fa)電(dian)話(hua)鈴(ling)響(xiang)。采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)通(tong)信(xin)，雖(sui)可(ke)消(xiao)除(chu)靜(jing)電(dian)感(gan)應(ying)的(de)影(ying)響(xiang)
，但(dan)不(bu)能(neng)消(xiao)除(chu)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)的(de)幹(gan)擾(rao)。同(tong)時(shi)
，對(dui)於(yu)存(cun)在(zai)多(duo)個(ge)中(zhong)性(xing)點(dian)接(jie)地(di)的(de)配(pei)電(dian)網(wang)絡(luo)，當(dang)三(san)相(xiang)負(fu)載(zai)不(bu)對(dui)稱(cheng)時(shi)，零(ling)線(xian)電(dian)流(liu)將(jiang)對(dui)利(li)用(yong)大(da)地(di)作(zuo)參(can)考(kao)電(dian)位(wei)的(de)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)，造(zao)成(cheng)參(can)考(kao)電(dian)位(wei)漂(piao)移(yi)而(er)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)。

2.3.3 對各類電氣設備的影響
①對電力電容器的影響。電網無功配置容量中電容器所占比例最大，其中用戶電容器約占全部電容器的2/3。zhebufendianrongqideshejidaduozhikaolvwugongbuchangliang，bukaolvzhuangshediandiannengzhiliangdeshijiwuranqingkuang。yinci，yunxingdiandiannengzhiliangzhibiaodishi，changzaochengyixieshigu
，rubuchangzhuangzhitoubushang、電容器使用壽命降低、電dian容rong器qi保bao護hu熔rong絲si熔rong斷duan

，甚shen至zhi發fa生sheng串chuan聯lian並bing聯lian諧xie振zhen，引yin發fa電dian容rong器qi的de諧xie波bo過guo電dian壓ya與yu過guo電dian流liu

，導dao致zhi電dian容rong器qi爆bao炸zha等deng。另ling外wai，用yong戶hu電dian容rong器qi的de管guan理li目mu前qian仍reng按an平ping均jun功gong率lv因yin數shu進jin行xing考kao核he，電dian容rong器qi很hen少shao按an電dian網wang實shi際ji運yun行xing情qing況kuang投tou切qie，甚shen至zhi隻zhi投tou不bu切qie
，無wu形xing中zhong使shi電dian網wang電dian壓ya失shi去qu了le應ying有you的de調tiao節jie裕yu度du，使shi電dian壓ya偏pian差cha等deng電dian網wang質zhi量liang指zhi標biao難nan以yi控kong製zhi。
②對變壓器的影響。諧波電流使變壓器的銅耗增加

，引起局部過熱、振動、噪聲增大、繞(rao)組(zu)附(fu)加(jia)發(fa)熱(re)等(deng)。變(bian)壓(ya)器(qi)勵(li)磁(ci)電(dian)流(liu)中(zhong)含(han)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)，引(yin)起(qi)合(he)閘(zha)湧(yong)流(liu)中(zhong)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)，這(zhe)種(zhong)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)在(zai)發(fa)生(sheng)諧(xie)振(zhen)時(shi)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)對(dui)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)將(jiang)造(zao)成(cheng)威(wei)脅(xie)。
③對dui同tong步bu發fa電dian機ji的de影ying響xiang。用yong戶hu的de負fu序xu電dian流liu和he諧xie波bo電dian流liu注zhu入ru係xi統tong內nei的de同tong步bu發fa電dian機ji，將jiang產chan生sheng附fu加jia損sun耗hao
，引yin起qi發fa電dian機ji局ju部bu發fa熱re，降jiang低di絕jue緣yuan強qiang度du。同tong時shi，由you於yu輸shu出chu的de電dian壓ya波bo形xing中zhong產chan生sheng附fu加jia諧xie波bo分fen量liang
，使shi負fu載zai的de同tong步bu發fa電dian機ji轉zhuan子zi發fa生sheng扭niu振zhen，降jiang低di其qi工gong作zuo壽shou命ming。
④duiduanluqideyingxiang。xiebohuishimouxieduanluqidecichuixianquanbunengzhengchanggongzuo，duanluqidezheduannenglijiangdi，bunengzheduanboxingjibianlvchaoguoyidingxianzhideguzhangdianliu，duizhongyaduanluqijieduandianliushikenengfashengxiepinyongbodianyahezhongranxianxiang，daozhiduanluqichutoushaosun。
⑤對(dui)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)的(de)影(ying)響(xiang)。隨(sui)著(zhe)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)大(da)規(gui)模(mo)使(shi)用(yong)，很(hen)多(duo)精(jing)密(mi)負(fu)載(zai)對(dui)受(shou)電(dian)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)指(zhi)標(biao)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)要(yao)求(qiu)。電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)汙(wu)染(ran)對(dui)這(zhe)類(lei)設(she)備(bei)的(de)危(wei)害(hai)主(zhu)要(yao)有(you)三(san)個(ge)方(fang)麵(mian)，即(ji)在(zai)設(she)備(bei)的(de)監(jian)測(ce)模(mo)塊(kuai)中(zhong)引(yin)入(ru)畸(ji)變(bian)量(liang)、幹擾正常的分析計算、導致錯誤的輸出結果。另外還會對設備的硬件
，如精密電機、開關電源等造成不可逆轉的損壞。幹擾負載的保護回路，造成誤動作等。

3 諧波治理的方式與措施
        綜(zong)上(shang)所(suo)述(shu)
，由(you)於(yu)諧(xie)波(bo)對(dui)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)及(ji)用(yong)戶(hu)的(de)諸(zhu)多(duo)影(ying)響(xiang)與(yu)危(wei)害(hai)
，必(bi)須(xu)采(cai)取(qu)有(you)效(xiao)措(cuo)施(shi)來(lai)抑(yi)製(zhi)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)諧(xie)波(bo)，目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)外(wai)主(zhu)要(yao)的(de)治(zhi)理(li)措(cuo)施(shi)有(you)以(yi)下(xia)兩(liang)種(zhong)。

3.1 傳統的諧波抑製方法――無源濾波器
        電力無源濾波器即在電容器上串聯電抗器組成，其優點是結構簡單、運行可靠、維wei修xiu方fang便bian

，除chu濾lv波bo外wai還hai兼jian有you無wu功gong補bu償chang的de功gong能neng，容rong量liang可ke設she計ji成cheng很hen大da，與yu有you源yuan濾lv波bo器qi相xiang比bi
，成cheng本ben較jiao低di，現xian廣guang泛fan采cai用yong。但dan是shi，無wu源yuan濾lv波bo器qi同tong時shi也ye存cun在zai缺que點dian
，一yi方fang麵mian是shi無wu法fa對dui動dong態tai變bian化hua的de諧xie波bo有you針zhen對dui性xing進jin行xing濾lv波bo；另一方麵是濾除效果一般，隻能達到50%-60%的程度。

3.2 新型的諧波抑製方法――有源濾波器
        有源電力濾波器是一種新型諧波抑製和無功補償裝置，它不同於傳統的無源濾波器（隻吸收固定頻率的諧波），它實質上是一種大功率波形發生器，它把諧波源發出的諧波經過采樣、180°移相後，再完整的複製出來，並送到諧波源的入網點，複製的諧波與諧波源產生的諧波幅值相等、方(fang)向(xiang)相(xiang)反(fan)

，並(bing)跟(gen)隨(sui)諧(xie)波(bo)的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)
，如(ru)此(ci)，諧(xie)波(bo)源(yuan)產(chan)生(sheng)的(de)諧(xie)波(bo)就(jiu)完(wan)全(quan)被(bei)抵(di)消(xiao)了(le)。有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)按(an)照(zhao)其(qi)接(jie)入(ru)電(dian)網(wang)的(de)方(fang)式(shi)，可(ke)分(fen)為(wei)兩(liang)大(da)類(lei)，即(ji)串(chuan)聯(lian)有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)和(he)並(bing)聯(lian)有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)。近(jin)年(nian)來(lai)為(wei)了(le)發(fa)揮(hui)有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)優(you)勢(shi)，又(you)設(she)計(ji)出(chu)串(chuan)聯(lian)混(hun)合(he)型(xing)和(he)並(bing)聯(lian)混(hun)合(he)型(xing)有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)。有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)雖(sui)然(ran)在(zai)諧(xie)波(bo)治(zhi)理(li)上(shang)有(you)其(qi)突(tu)出(chu)特(te)點(dian)，但(dan)因(yin)為(wei)應(ying)運(yun)了(le)大(da)功(gong)率(lv)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)
，其(qi)有(you)功(gong)損(sun)耗(hao)較(jiao)高(gao)
，綜(zong)合(he)成(cheng)本(ben)比(bi)無(wu)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)高(gao)出(chu)很(hen)多(duo)，故(gu)此(ci)在(zai)大(da)容(rong)量(liang)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)目(mu)前(qian)還(hai)未(wei)廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong)。隨(sui)著(zhe)微(wei)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)器(qi)和(he)電(dian)力(li)半(ban)導(dao)體(ti)器(qi)件(jian)的(de)發(fa)展(zhan)
，有(you)源(yuan)電(dian)力(li)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，而(er)用(yong)於(yu)LC無源濾波器的電容和電抗的價格卻是呈增長趨勢

，因此有源電力濾波器將是今後諧波抑製裝置的主要發展方向。

4  ANAPF低壓有源濾波器在港口碼頭的應用案例
        港口行業的蓬勃發展，在帶動了其他行業發展進步的同時
，對電能的需求量也逐漸增大。港口中大量氣體放電類電光源,如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈,此類光源的非線性非常嚴重,有負的伏安特性。隨著電力電子技術的發展，近年來國內港口所使用的設備普遍采用晶閘管供電的直流係統或交-交jiao變bian頻pin調tiao速su係xi統tong
，且qie數shu量liang逐zhu年nian增zeng長chang。這zhe些xie電dian能neng的de變bian換huan裝zhuang置zhi及ji其qi用yong電dian設she備bei屬shu於yu非fei線xian性xing負fu載zai
，是shi典dian型xing的de諧xie波bo源yuan。它ta們men在zai工gong作zuo時shi不bu僅jin向xiang電dian力li係xi統tong吸xi收shou大da量liang的de衝chong擊ji性xing無wu功gong功gong率lv，影ying響xiang電dian網wang電dian壓ya穩wen定ding性xing

，而er且qie還hai對dui電dian網wang注zhu入ru大da量liang諧xie波bo，嚴yan重zhong影ying響xiang電dian網wang電dian能neng質zhi量liang。

4.1 項目背景 
        寶bao山shan羅luo涇jing碼ma頭tou自zi投tou入ru運yun行xing以yi來lai

，港gang口kou的de裝zhuang車che吊diao機ji經jing常chang無wu故gu損sun壞huai，變bian頻pin器qi經jing常chang被bei燒shao毀hui，皮pi帶dai秤cheng計ji量liang似si乎hu也ye不bu準zhun確que
，已yi經jing嚴yan重zhong地di影ying響xiang了le港gang口kou的de正zheng常chang運yun行xing

，帶dai來lai嚴yan重zhong的de負fu麵mian經jing濟ji效xiao益yi。調tiao查zha發fa現xian港gang口kou配pei電dian係xi統tong中zhong裝zhuang有you大da量liang的de變bian頻pin器qi
，這zhe些xie變bian頻pin器qi帶dai動dong驅qu動dong器qi從cong而er使shi裝zhuang車che吊diao機ji前qian後hou移yi動dong。變bian頻pin器qi是shi典dian型xing的de諧xie波bo源yuan，產chan生sheng大da量liang的de諧xie波bo，而er且qie此ci類lei工gong程cheng的de負fu載zai容rong量liang通tong常chang都dou比bi較jiao大da
，在zai交jiao流liu側ce存cun在zai著zhe很hen嚴yan重zhong的de諧xie波bo汙wu染ran，正zheng是shi諧xie波bo導dao致zhi了le羅luo涇jing碼ma頭tou的de問wen題ti。
        因(yin)為(wei)該(gai)碼(ma)頭(tou)裝(zhuang)有(you)大(da)量(liang)的(de)裝(zhuang)車(che)吊(diao)機(ji)
，負(fu)載(zai)波(bo)動(dong)比(bi)較(jiao)大(da)，而(er)諧(xie)波(bo)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)和(he)負(fu)載(zai)率(lv)有(you)著(zhe)密(mi)切(qie)聯(lian)係(xi)。在(zai)負(fu)載(zai)率(lv)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)變(bian)化(hua)時(shi)
，諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)有(you)可(ke)能(neng)極(ji)大(da)，在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)壓(ya)會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)畸(ji)變(bian)。這(zhe)將(jiang)會(hui)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)電(dian)機(ji)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)，同(tong)時(shi)還(hai)會(hui)大(da)大(da)縮(suo)短(duan)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。此(ci)外(wai)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)還(hai)有(you)皮(pi)帶(dai)秤(cheng)和(he)其(qi)他(ta)負(fu)載(zai)，皮(pi)帶(dai)秤(cheng)是(shi)敏(min)感(gan)設(she)備(bei)，變(bian)頻(pin)器(qi)產(chan)生(sheng)的(de)諧(xie)波(bo)會(hui)通(tong)過(guo)傳(chuan)導(dao)

、感應等方式對皮帶秤控製係統產生諧波汙染，進而導致皮帶秤工作抖動
，影響計量準確度，同時對設備的壽命、安全運行產生不利的影響,也給港口的經濟效益帶來了影響。
寶山羅涇碼頭變頻供電係統簡圖見圖1。

圖1：變頻供電係統簡圖

        寶山羅涇碼頭供電係統中含有大量的變頻器。變頻器是工業調整傳動領域中應用較為廣泛的設備之一。變頻器的主電路一般為交－直－交(jiao)組(zu)成(cheng)
，外(wai)部(bu)輸(shu)入(ru)的(de)工(gong)頻(pin)電(dian)源(yuan)經(jing)過(guo)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)變(bian)為(wei)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)
，再(zai)經(jing)電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)及(ji)大(da)功(gong)率(lv)晶(jing)體(ti)管(guan)開(kai)關(guan)元(yuan)件(jian)逆(ni)變(bian)為(wei)頻(pin)率(lv)可(ke)變(bian)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)。在(zai)整(zheng)流(liu)回(hui)路(lu)中(zhong)，輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)的(de)波(bo)形(xing)為(wei)不(bu)規(gui)則(ze)的(de)矩(ju)形(xing)波(bo)

，波(bo)形(xing)按(an)傅(fu)立(li)葉(ye)級(ji)數(shu)分(fen)解(jie)為(wei)基(ji)波(bo)和(he)各(ge)次(ci)諧(xie)波(bo)，諧(xie)波(bo)次(ci)數(shu)通(tong)常(chang)為(wei)6n±1次高次諧波。
圖2所示為寶山羅涇碼頭變頻動力係統電壓及電流波形圖，電壓波峰很平畸變較為嚴重。圖5顯示三相電壓畸變率均超過７%，大於國標GB T14549-1993《電能質量　公用電網諧波》中所規定的5%的要求
，嚴重的電壓畸變不但會影響設備的壽命，而且可能會釀成事故。

    
圖2：電壓及電流波形圖                                                     圖3：電壓電流及功率數據
    
圖4：電流及其相關數據                                               圖5：電壓及其相關數據

        圖2中的電流波形已經基本看不出是正弦波而是較為典型的M波。結合圖4中電流諧波含量數據可分別計算出A相、B相、C相電流值為270A、261.6A、283.6A，同時三相電流的諧波畸變率均超過50%
，查閱國標GB T14549-1993《電能質量　公用電網諧波》，本係統的諧波電流均已超過基準短路容量所允許的諧波電流限製。綜合電壓及電流數據
，本係統的電能質量很差。

4.2 治理措施及效果
        針對碼頭的具體情況，以治理諧波汙染為目的。通過有針對性的諧波汙染治理，減少甚至消除其對配電係統的不良影響
，保證電動機、變壓器、電纜、其他設備的正常運行
，提高功率因數，減少無功損耗，延長設備使用壽命，保障可靠供電。
        根據寶山羅涇碼頭變頻動力係統負載分配情況
，采用集中補償方式進行諧波治理，即分別在兩台變壓器二次側
，也就是在A段和B段母線處安裝1台100A ANAPF有源濾波器。
        治理後諧波情況明顯改善，電壓諧波畸變率由7%下降到2%
，電壓波形如圖6所示，波形幾乎是完美的正弦波。治理後電流波形如圖7所示，電流諧波畸變率從50%降低到5%左右，諧波畸變率大大降低。電壓電流諧波質量均已符合GB T14549-1993《電能質量　公用電網諧波》規定標準。治理後減少了對皮帶秤中計量和傳感器等敏感器件的擾動
，有效解決了皮帶秤的抖動和計量不準問題。

圖6：治理後電壓波形                                                    圖7：治理後電流波形

        據反饋
，自有源濾波器投運至今，裝車吊機運行故障率明顯降低
，變頻器故障發生率由平均每月3-4次降到了每半年1次；皮帶秤故障由每月1次到不再出現故障。大大提高了裝車吊機運行的穩定性和工作效率。
4.3 ANAPF有源濾波器報價及主要元件清單

5 結語
        綜上所述，隨著時代的變化，新事物
、新xin產chan品pin不bu斷duan推tui陳chen出chu新xin，加jia之zhi高gao新xin技ji術shu的de不bu斷duan應ying用yong
，隨sui之zhi而er來lai的de是shi用yong電dian環huan境jing越yue來lai越yue複fu雜za。本ben文wen僅jin是shi在zai諧xie波bo汙wu染ran方fang麵mian進jin行xing了le一yi些xie淺qian述shu，由you此ci可ke以yi看kan出chu
，諧xie波bo的de治zhi理li雖sui然ran需xu要yao一yi定ding的de資zi金jin投tou入ru，但dan從cong長chang期qi來lai看kan，對dui設she備bei的de保bao護hu所suo帶dai來lai的de經jing濟ji效xiao益yi是shi十shi分fen明ming顯xian的de，在zai用yong電dian安an全quan方fang麵mian的de改gai善shan所suo帶dai來lai的de社she會hui效xiao益yi也ye是shi十shi分fen顯xian著zhu的de。

【參考文獻】
［1］ 上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版
［2］ 查慧勤 《諧波治理的必要性及案例分析》