1、引言

隨(sui)著(zhe)科(ke)技(ji)的(de)進(jin)步(bu)
，城(cheng)市(shi)化(hua)水(shui)平(ping)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)，城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)與(yu)人(ren)們(men)日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)息(xi)息(xi)相(xiang)關(guan)。地(di)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)係(xi)統(tong)的(de)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)繽(bin)紛(fen)複(fu)雜(za)，其(qi)中(zhong)像(xiang)電(dian)力(li)機(ji)車(che)、空調水泵及風機、電梯、機房網絡設備、UPS、燈光調控係統
、消防係統、jiankongxitongheqitadianlidianzishebeifenbuzaizhenggeditiedeyingyongxianchang。zaochengleeliedexiebohuanjing
，duibaozhengdianlixitongheshebeideanquanzhengchangyunxingzaochenglejidadeweixie。benwentongguoduixiebowentichanshengdeyuanyinjinxingfenxi
，tichuqiehegongchengshishidejiejuefangan。

2
、軌道交通存在的問題

軌道供電係統中主要存在以下五點問題：

(1) 軌道交通的供電係統是比較特殊的單相供電，這樣導致了三相的嚴重不平衡

；

(2) diantieguidaojiaotonggongdianxitongshijingdagonglvzhengliuqiaozhengliushuchuhougongjichequliuqianyin
，muqianguoneidiantiejichedoushicaiyongzhiliuzhanboqizuoweiqianyinjichezhiliudianyuanzhengliuxitong，jicheqianyinquliushifuhebianhuajuliejikuaisu，chanshengdaliang11次、13次諧波電流；

(3) 其次是站用變頻器、UPS、開關電源大量非線性負荷（3次、5次
、7次等），且隨著節能的需要，變頻負荷所占比重逐年提高。變頻負荷逐年增加，其產生的諧波電流也在相應增加。

(4) 電力機車頻繁啟動、加速、製動使得係統無功快速變化
，諧波存在也增加了係統無功的損耗，致使功率因數變化不定且低下。

(5) 根據GB50157-2003《地鐵設計規範》，地(di)鐵(tie)動(dong)力(li)照(zhao)明(ming)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)應(ying)采(cai)用(yong)並(bing)聯(lian)電(dian)力(li)電(dian)容(rong)器(qi)作(zuo)為(wei)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)裝(zhuang)置(zhi)。從(cong)理(li)論(lun)上(shang)，該(gai)電(dian)力(li)電(dian)容(rong)器(qi)無(wu)論(lun)在(zai)基(ji)波(bo)下(xia)還(hai)是(shi)在(zai)諧(xie)波(bo)下(xia)均(jun)表(biao)現(xian)為(wei)容(rong)性(xing)
，因(yin)此(ci)，對(dui)於(yu)不(bu)論(lun)是(shi)來(lai)自(zi)於(yu)配(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)高(gao)壓(ya)側(ce)的(de)諧(xie)波(bo)還(hai)是(shi)來(lai)自(zi)於(yu)低(di)壓(ya)變(bian)頻(pin)負(fu)荷(he)產(chan)生(sheng)的(de)諧(xie)波(bo)均(jun)會(hui)起(qi)到(dao)放(fang)大(da)作(zuo)用(yong)。其(qi)放(fang)大(da)作(zuo)用(yong)已(yi)被(bei)國(guo)內(nei)多(duo)個(ge)地(di)鐵(tie)係(xi)統(tong)的(de)實(shi)測(ce)結(jie)果(guo)所(suo)驗(yan)證(zheng)。

3、諧波產生的危害

(1) 影響動力電氣設備的正常工作
，除了引起附加損耗外，還可使變壓器局部嚴重過熱，使電容器、電纜等設備過熱
、絕緣老化、壽命縮短，嚴重時會導致變壓器燒毀、電纜放炮

、電容器擊穿等故障
；

(2) 會引起係統中局部並聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大

，使前述的危害大大增加，甚至引起嚴重事故；

(3) 會導致電力係統內繼電保護和自動裝置誤操作，如保護開關誤跳閘
，導致部分線路斷電；

(4) 使電力係統內計算機等精密設備無法正常工作；

4、軌道交通係統諧波解決方案

ANAPF有源濾波器具有動態響應速度小於20ms，濾除2-21次(ci)諧(xie)波(bo)，可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)，控(kong)製(zhi)命(ming)令(ling)裝(zhuang)置(zhi)發(fa)出(chu)反(fan)向(xiang)相(xiang)等(deng)的(de)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)，平(ping)衡(heng)係(xi)統(tong)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)，濾(lv)除(chu)係(xi)統(tong)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)
，去(qu)除(chu)係(xi)統(tong)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)
，去(qu)除(chu)諧(xie)波(bo)損(sun)耗(hao)
，穩(wen)定(ding)係(xi)統(tong)電(dian)壓(ya)，平(ping)衡(heng)三(san)相(xiang)電(dian)壓(ya)，補(bu)償(chang)無(wu)功(gong)損(sun)耗(hao)。

4.1 ANAPF有源濾波器主要技術特點

DSP+FPGA全數字控製方式
，具有極快的響應時間 ；先進的主電路拓撲和控製算法，精度更高
、運行更穩定
；一機多能

，既可補諧波，又可兼補無功
；模塊化設計，便於生產調試
；便利的並聯設計，方便擴容
；具有完善的橋臂過流、保護功能；使用方便，易於操作和維護。

4.2 ANAPF有源濾波器主要技術參數

4.3 ANAPF有源濾波器報價及元件清單

4.4  ANAPF有源濾波裝置在軌道交通中的應用案列

某城市軌道交通係統
，變電係統的諧波治理采用集中補償方式。下圖為有源濾波裝置投入前後諧波電壓
、諧波電流治理圖：

由投入濾波器前後電網電流波形可以清楚地看出，電網電流諧波絕大部分被濾除掉，波形已經為正弦波
，總電流由2343A降低為2240A，電流有效值降低4.3%；總的電流畸變率由25.2%降為3.3%
，補償率達到89%，功率因數由0.95提高到0.99。duizhaoguobiaodianwangxiebodianliuyunxuzhikeyiqingchudikanchu
，buchangqiangecixiebodianliumingxianchaoguoguobiaoyaoqiushubei
，buchanghougecixiebodianliujunnengdadaoguobiaoyaoqiu。duiyu軌道交通供電係統
，安全運行是第一位的。有源濾波器投tou入ru後hou，配pei電dian係xi統tong諧xie波bo得de到dao了le很hen好hao的de抑yi製zhi，提ti升sheng供gong電dian係xi統tong的de供gong電dian可ke靠kao性xing

，消xiao除chu諧xie波bo對dui軌gui道dao交jiao通tong係xi統tong的de供gong電dian影ying響xiang
，保bao障zhang了le城cheng市shi軌gui道dao係xi統tong的de安an全quan運yun行xing。

5、結論

本文分析了城市軌道交通係統的諧波存在源、諧波特性以及危害，介紹了ANAPF低壓有源濾波器的特點以及技術參數，並bing通tong過guo某mou城cheng市shi軌gui道dao交jiao通tong係xi統tong中zhong有you源yuan濾lv波bo器qi的de應ying用yong案an例li，對dui比bi分fen析xi了le有you源yuan濾lv波bo器qi投tou入ru前qian後hou的de諧xie波bo治zhi理li情qing況kuang，由you有you源yuan濾lv波bo器qi投tou入ru前qian後hou對dui比bi圖tu分fen析xi對dui城市軌道交通進行諧波治理後改善了電能質量，總體提升了軌道交通係統設備的運行效率和電力能源的使用效率。

【參考文獻】

［1］ 郭其一. 同濟大學電氣工程. 城市軌道交通係統混合濾波器的設計及仿真. 2009:340-343

［2］ 上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版