1
、引言

在LEDdapingshang，duodianyuanfenbushikaiguandianyuandedaoleguangfanyingyong
，qichanshengdexiebofenliangduidianwanghedianqishebeizaochengdeyingxiangriyiyanzhong，ruheyizhixiebofenliangchengweiyigebeishouguanzhudewenti。

開kai關guan電dian源yuan通tong常chang采cai用yong大da功gong率lv半ban導dao體ti器qi件jian作zuo為wei開kai關guan元yuan件jian，按an一yi定ding規gui律lv控kong製zhi開kai關guan，調tiao整zheng占zhan空kong比bi以yi調tiao節jie輸shu出chu電dian壓ya的de大da小xiao。開kai關guan電dian源yuan一yi般ban由you整zheng流liu器qi和he濾lv波bo電dian容rong組zu成cheng
，交jiao流liu輸shu入ru電dian壓ya進jin入ru濾lv波bo器qi、整流器和濾波電容後變換為直流輸出電壓。現今，開關電源正在逐漸向高頻、高可靠、低耗、低噪聲
、抗幹擾和模塊化發展。

2
、LED顯示屏諧波產生原因

LED需(xu)要(yao)低(di)壓(ya)直(zhi)流(liu)驅(qu)動(dong)
，因(yin)此(ci)顯(xian)示(shi)屏(ping)工(gong)程(cheng)大(da)量(liang)采(cai)用(yong)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)為(wei)顯(xian)示(shi)模(mo)塊(kuai)提(ti)供(gong)驅(qu)動(dong)。為(wei)了(le)降(jiang)低(di)低(di)壓(ya)直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)在(zai)各(ge)種(zhong)輸(shu)送(song)環(huan)節(jie)耗(hao)損(sun)
，顯(xian)示(shi)屏(ping)配(pei)電(dian)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)大(da)量(liang)小(xiao)功(gong)率(lv)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)

，配(pei)置(zhi)成(cheng)分(fen)布(bu)式(shi)局(ju)部(bu)低(di)壓(ya)直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)模(mo)式(shi)。這(zhe)種(zhong)實(shi)現(xian)方法在解決了低壓傳輸損耗的同時，卻帶來了諧波汙染和中線電流過大等問題。其原因有：

開關電源為典型的諧波源，其諧波含量非常高，其波形為斷續的尖峰波。由於一般使用的開關電源容量較小（典型的案例為手提電腦的電源），bingmeiyouyinqizugoudezhongshi。danruguodaliangdekaiguandianyuantongshigongzuo，qichanshengdexiebojiangbukehushi
，ruguobujiayichuli

，kenengduigongdianwangzaochengwuran，duitongyiwangneideqitashebeichanshengbukeyuzhideweihai。

常規三相近似平衡的負荷，其零線的正常電流一般小於相電流的30％。顯示屏係統無論怎麼配置負荷分布，由於顯示畫麵的變化，終會帶來瞬時三相不平衡。加之諧波電流的影響，其零線的電流可以達到相電流的280％。

3、LED顯示屏諧波產生的危害

諧波過大會導致零線電流過大，零線電流過大是一個嚴重的火災隱患，因為零線上沒有過流保護裝置，不像相線上有保險等裝置，當電流過大時可以切斷電流。而當零線上電流過大時，隻能任其溫度升高，加速電纜老化
，甚至引起火災。

諧波不僅表現為電流諧波
，而且由於諧波電流對電網衝擊使供電電壓含有諧波，會使電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)奇(qi)變(bian)嚴(yan)重(zhong)，可(ke)能(neng)對(dui)電(dian)網(wang)上(shang)其(qi)他(ta)敏(min)感(gan)設(she)備(bei)造(zao)成(cheng)不(bu)良(liang)影(ying)響(xiang)
，甚(shen)至(zhi)使(shi)其(qi)工(gong)作(zuo)異(yi)常(chang)，帶(dai)來(lai)關(guan)聯(lian)的(de)法(fa)律(lv)責(ze)任(ren)問(wen)題(ti)，例(li)如(ru)同(tong)樓(lou)中(zhong)某(mou)公(gong)司(si)的(de)網(wang)絡(luo)服(fu)務(wu)器(qi)因(yin)突(tu)然(ran)停(ting)電(dian)，造(zao)成(cheng)損(sun)失(shi)。

4、ANAPF低壓有源濾波器在LED顯示屏中的應用

某廣場大型戶外LED顯示屏，該顯示屏供電係統有850個30OW的開關電源分布式並聯運行，總功率共計250kw。開關電源是典型的諧波源
，在工作時具有電流諧波畸變率高
、諧波含量大、諧波頻譜寬
、設備為容性負載、功率因數低等用電特性。當大量的開關電源集中使用時會導致中線電流過高

，功率因數低，電流諧波畸變率高等現象，從而影響了LED顯示屏正常工作。

4.1諧波治理方案

基於該現場的特點
，並聯安裝一台ANAPF型電力有源濾波器，設備參數如下：

4.2 ANAPF有源濾波裝置諧波電流估算

諧(xie)波(bo)是(shi)由(you)非(fei)線(xian)性(xing)設(she)備(bei)產(chan)生(sheng)的(de)
，而(er)每(mei)種(zhong)設(she)備(bei)的(de)實(shi)際(ji)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)都(dou)不(bu)同(tong)。因(yin)此(ci)實(shi)際(ji)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)需(xu)采(cai)用(yong)專(zhuan)門(men)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)
，考(kao)慮(lv)到(dao)設(she)備(bei)的(de)技(ji)術(shu)及(ji)經(jing)濟(ji)性(xing)，設(she)計(ji)諧(xie)波(bo)治(zhi)理(li)裝(zhuang)置(zhi)的(de)額(e)定(ding)諧(xie)波(bo)補(bu)償(chang)電(dian)流(liu)應(ying)略(lve)大(da)於(yu)係(xi)統(tong)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)。由(you)於(yu)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)本(ben)身(shen)的(de)測(ce)量(liang)與(yu)計(ji)算(suan)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)
，況(kuang)且(qie)在(zai)設(she)計(ji)時(shi)往(wang)往(wang)很(hen)難(nan)采(cai)集(ji)到(dao)足(zu)夠(gou)的(de)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)使(shi)用(yong)中(zhong)的(de)諧(xie)波(bo)數(shu)據(ju)，可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)下(xia)列(lie)公(gong)式(shi)以(yi)對(dui)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)進(jin)行(xing)估(gu)算(suan)。

4.3 ANAPF有源濾波器投入前後對比

4.3.1未安裝ANAPF有源濾波器時LED屏控製開關櫃進線側電能質量數據

未安裝有源濾波器時LED屏控製開關櫃進線側最大的總諧波電流含量98.4%，總諧波電壓畸變率8.4%，零線總諧波畸變率1724.3%。其中3次諧波為最大諧波電流量，A相41.8A、B相41.7A

、C相38A
、零線電流122.2A
，含諧波功率因數0.68，總諧波電壓嚴重超出國標380V低壓側諧波電壓畸變率THDu值≤5%的要求。較為嚴重的3次諧波電壓超出國標380V低壓側諧波電壓奇次畸變率THD≤4%的要求。

4.3.2 安裝有源濾波裝置後LED屏控製開關櫃進線側電能質量數據

投入安裝ANAPF有源濾波器後LED屏控製開關櫃進線側最大的總諧波電流含量降至51%，總諧波電壓畸變率降至3.1%

，零線總諧波畸變率94.1%。3次諧波電流量A相1.4A、B相1.1A、C相1.8A、零線電流9.8A
，含諧波功率因數提高至0.81。總諧波電壓畸變率THDu值降至3.3%。3次諧波電壓降至低於國標要求380V低壓側諧波電壓奇次畸變率THD≤4%的要求。

由上圖對比可見，ANAPF有源濾波器保護了LED供電係統安全
、穩定
、經濟運行，防止過電流速斷保護的誤動作
，有利於電網和係統的安全穩定運行。 

5、ANAPF低壓有源濾波器的報價及主要元件清單

6、結語

隨sui著zhe顯xian示shi屏ping幕mu規gui模mo的de變bian大da，顯xian示shi屏ping幕mu工gong程cheng對dui電dian網wang造zao成cheng的de諧xie波bo汙wu染ran已yi是shi一yi個ge不bu可ke輕qing視shi的de問wen題ti。諧xie波bo帶dai來lai的de各ge種zhong危wei害hai已yi經jing初chu步bu顯xian現xian，由you此ci引yin發fa的de電dian網wang運yun行xing事shi故gu和he法fa律lv關guan聯lian責ze任ren都dou可ke能neng隨sui時shi發fa生sheng。本文通過分析LEDxianshipingzhongxiebotexingheweihai，bingtongguoshijiyingyonganli，fenxileyouyuanlvboqitouruqianhoudeqingkuang，shuomingleyouyuanlvboqidexiebozhilijishushigaishangongdiandiannengzhiliangdeyouxiaoshouduanzhiyi，kejiangchanshengdexiebokongzhizaizuixiaofanweinei，dadaokexueheliyongdian
，yizhidianwangwuran，tigaodiannengzhiliang，baozhengshebeianquanyunxingdezuoyong。

參考文獻:

［1］ 王可亮，瞿世尊，陳健．開關電源的設計［J］.電子元器件運用，2004 ，6 (3):17-19.

［2］ 三相四線有源濾波器在上海世博會國家電網館LED顯示屏諧波治理中的應用.

［3］ 上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.

作者簡介：

趙斌，研究方向為能源管理係統、變配電智能監控技術 

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