隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類生產(chǎn)生活對電能質(zhì)量要求越來越高，而電網(wǎng)的諧波污染卻日益嚴(yán)重，這為電能質(zhì)量治理行業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場空間。電能質(zhì)量治理產(chǎn)品需求有望維持快速增長，前景廣闊。
目前來看，電能質(zhì)量治理產(chǎn)品的需求主要來自污染型電力用戶，如采礦、冶金、化工等，以及對電能質(zhì)量要求較高的電力用戶，如電信、精密電子、銀行數(shù)據(jù)中心等�？梢灶A(yù)見，未來電能質(zhì)量治理需求增長，仍將以這兩類用戶為主。
由于設(shè)備自身產(chǎn)生的接地電流在設(shè)備和真實(shí)地之間會引發(fā)一個(gè)電壓降，當(dāng)噪聲頻率比較高的時(shí)候，很容易噪聲計(jì)算機(jī)電子設(shè)備、PLC、電機(jī)電器等電腦死機(jī)。
對于諧波分量而言，隱極機(jī)優(yōu)于凸極機(jī)，但隨著科技進(jìn)步，可控硅、IGBT等電子勵(lì)磁裝置的投入，使發(fā)電機(jī)的諧波分量有所上升。當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓高于額定電壓的10%以上時(shí)，由于電機(jī)的磁飽和，會使電壓的三次諧波明顯增加。同樣在變壓器的電源側(cè)電壓超過額定電壓10%以上時(shí)，也會使二次側(cè)電壓的三次諧波明顯增加。由于電網(wǎng)電壓偏移在±7%以下，所以發(fā)電、變電設(shè)備產(chǎn)生的諧波分量都比較小，比國家的考核標(biāo)準(zhǔn)低的多，因此發(fā)電、變電設(shè)備不是影響電網(wǎng)電壓波形方面質(zhì)量的主要矛盾。
2 什么是有源濾波器
由電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成，其基本原理是利用電路諧振的特點(diǎn)，形成某次或某些諧波的低阻抗通道，將大部分諧波電流分流，分為單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器和高通濾波器等幾種。通俗的來說，傳統(tǒng)的濾波器組成支路對諧波有吸引作用，對應(yīng)次的諧波大部分都進(jìn)去到這個(gè)支路。單調(diào)諧濾波器僅針對某一特定設(shè)計(jì)頻率，例如3次、5次、7次等，形成對特定次數(shù)諧波的低阻抗通道。實(shí)際中常用幾組針對不同頻率的單調(diào)諧濾波器和一組二階高通濾波器組成濾波成套裝置。無源濾波器中含有一定量的電容，可提供固定容量的無功功率，起到一定的改善功率因數(shù)效果。
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國電能質(zhì)量治理產(chǎn)業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》分析，近年來，電能質(zhì)量治理產(chǎn)品市場需求容量不斷擴(kuò)大，增長強(qiáng)勁。其中，無功補(bǔ)償裝置與諧波治理兩大主要產(chǎn)品市場發(fā)展最為迅猛，產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量都有大幅提升。
如圖所示，針對可控硅整流電源型諧波源，設(shè)置了5、7、11次單調(diào)諧濾波支路。由于特定次數(shù)的諧波電流值與所流經(jīng)支路諧波阻抗成反比，諧波源產(chǎn)生的諧波電流中，80~90%流經(jīng)濾波支路，只有10~20%的諧波電流注入系統(tǒng)，起到很好的諧波濾除效果。
近年，隨著知識經(jīng)濟(jì)與信息時(shí)代的到來，電子計(jì)算機(jī)、精密醫(yī)療儀器、微處理器以及其它數(shù)字化電子設(shè)備應(yīng)用日益普遍；電子計(jì)算機(jī)、微處理器以及其他電子儀器設(shè)備普遍存在對供電電源的諧波質(zhì)量要求很高的特點(diǎn)，由于高次諧波的存在，使得這些高靈敏的電子系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)程序運(yùn)行錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、時(shí)間錯(cuò)誤、死機(jī)、無故重新啟動甚至造成用電設(shè)備永久性損壞，給人們的工作和日常生活造成了巨大損失。一般設(shè)備在“瞬變”發(fā)生頻次20萬次／小時(shí)狀態(tài)下工作，電子設(shè)備壽命會縮短40%，電機(jī)設(shè)備壽命會縮短30%，照明設(shè)備壽命會縮短35%~45%據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子設(shè)備的故障有75%是由于瞬變和浪涌造成的�；旧厦慨�(dāng)一個(gè)電感性負(fù)荷被切斷時(shí)，就會有比正常電壓的峰值高很多倍的用戶側(cè)高次諧波產(chǎn)生。
