摘要：

社會隨著(zhu)科技的(de)(de)發展變得越(yue)來越(yue)現(xian)代化，智能化。大型(xing)的(de)(de)商(shang)業(ye)(ye)(ye)建筑系統(tong)也隨之(zhi)運行(xing)升(sheng)級，保證(zheng)一個商(shang)業(ye)(ye)(ye)建筑相關電(dian)力設備(bei)的(de)(de)正常(chang)運行(xing)是居民獲得商(shang)業(ye)(ye)(ye)建筑系統(tong)服務的(de)(de)基礎。在緊隨升(sheng)級的(de)(de)電(dian)力系統(tong)中，電(dian)力電(dian)子設備(bei)的(de)(de)應用也越(yue)來越(yue)廣泛(fan)，其(qi)中各種(zhong)非線性、沖擊性、波動(dong)性和不(bu)對稱(cheng)負載大量(liang)(liang)增加，造(zao)成(cheng)諸如電(dian)壓波動(dong)、諧波等電(dian)能質量(liang)(liang)污染日益(yi)嚴(yan)重，給大型(xing)商(shang)業(ye)(ye)(ye)中心(xin)帶來極(ji)大影響，而商(shang)業(ye)(ye)(ye)中心(xin)往往又是人流量(liang)(liang)密集場所(suo)，我們(men)更(geng)應該保證(zheng)電(dian)力系統(tong)的(de)(de)穩定運行(xing)，降低(di)安(an)全(quan)隱患(huan)，那么面(mian)對一些電(dian)能質量(liang)(liang)的(de)(de)問題我們(men)應該如何預(yu)防以及怎(zen)樣去進行(xing)識別和治理？

一、產生諧波的非線性負載的特性：

1、負(fu)載(zai)吸收的電流(liu)(liu)為周期性的，但不是正弦波(bo)的電流(liu)(liu)，電流(liu)(liu)中(zhong)因(yin)含有諧波(bo)而造成波(bo)形的失真；

2、歐姆定律中的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)和電(dian)流之(zhi)間(jian)的(de)(de)關(guan)系(xi)不(bu)在(zai)有(you)效(xiao)，負載阻抗在(zai)一個周期內是(shi)變化的(de)(de)，電(dian)流和電(dian)壓(ya)(ya)之(zhi)間(jian)的(de)(de)關(guan)系(xi)也不(bu)再是(shi)線性的(de)(de)；

諧波(bo)的產生原因：非(fei)線性負載設備在(zai)工作中會(hui)由于(yu)其自身整(zheng)流或逆變(bian)的電(dian)路(lu)的存在(zai)導(dao)致大量(liang)的諧波(bo)產生；諧波(bo)電(dian)流大量(liang)注入到(dao)電(dian)網中，引起電(dian)流波(bo)形(xing)失真（非(fei)正弦），同時也會(hui)導(dao)致電(dian)壓失真。

商業中心(xin)安裝有(you)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)LED屏(ping)、LED燈(deng)(deng)、熒光(guang)(guang)(guang)燈(deng)(deng)等。LED屏(ping)里包含(han)了開(kai)關電(dian)(dian)(dian)源。開(kai)關電(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)是(shi)(shi)把交(jiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)通過(guo)開(kai)關管整流(liu)(liu)(liu)(liu)直流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)(de)設備(bei)，它作(zuo)為一種(zhong)典型(xing)的(de)(de)(de)諧(xie)波(bo)源，諧(xie)波(bo)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)是(shi)(shi)非(fei)(fei)(fei)常高。大(da)型(xing)LED燈(deng)(deng)是(shi)(shi)非(fei)(fei)(fei)線(xian)(xian)性(xing)設備(bei)，需(xu)要(yao)(yao)使用(yong)到大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)開(kai)關、整流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源設備(bei)，對不同電(dian)(dian)(dian)壓響應也(ye)(ye)是(shi)(shi)非(fei)(fei)(fei)線(xian)(xian)性(xing)的(de)(de)(de)，從(cong)而(er)疊加形成諧(xie)波(bo)含(han)量(liang)(liang)很大(da)的(de)(de)(de)非(fei)(fei)(fei)線(xian)(xian)性(xing)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)，大(da)型(xing)LED中眾多的(de)(de)(de)開(kai)關電(dian)(dian)(dian)源設備(bei)會產生大(da)量(liang)(liang)諧(xie)波(bo)，從(cong)而(er)污染電(dian)(dian)(dian)網(wang)，對與(yu)LED同一供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)其(qi)他設備(bei)造成影響，如造成電(dian)(dian)(dian)機發熱(re)，電(dian)(dian)(dian)壓波(bo)動和閃(shan)變等，甚至(zhi)會造成設備(bei)損害和安全事(shi)故等。例如劇(ju)院以及體育(yu)館舉辦大(da)型(xing)文藝演出(chu)及體育(yu)比賽對于光(guang)(guang)(guang)影和聲音(yin)(yin)的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求很高，燈(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)調節系(xi)統(tong)和舞臺(tai)音(yin)(yin)響是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)能質量(liang)(liang)敏感設備(bei)同時也(ye)(ye)是(shi)(shi)非(fei)(fei)(fei)線(xian)(xian)性(xing)負荷(he)，是(shi)(shi)主(zhu)要(yao)(yao)諧(xie)波(bo)源，因此需(xu)要(yao)(yao)采(cai)用(yong)一些治(zhi)理諧(xie)波(bo)的(de)(de)(de)設備(bei)進行諧(xie)波(bo)治(zhi)理。

三、空調、電梯、風機等設備包含變頻器產生諧波的原因：

這類設(she)備產生(sheng)的(de)(de)諧(xie)波(bo)主(zhu)(zhu)要以3、5、7、11次(ci)諧(xie)波(bo)為(wei)主(zhu)(zhu)。首先(xian)變(bian)頻電(dian)(dian)梯和(he)空調含有變(bian)頻器，變(bian)頻器的(de)(de)主(zhu)(zhu)電(dian)(dian)路一般是交-直-交形(xing)式，即整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)部分(fen)（AC/DC）和(he)逆變(bian)部分(fen)（DC/AC）組成(cheng)，先(xian)將電(dian)(dian)源(yuan)進行(xing)三(san)相橋式整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)，再由(you)大功率晶體管開關元件進行(xing)DC/AC轉換(huan)。在輸入(ru)(ru)部分(fen)，輸入(ru)(ru)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)是正弦波(bo)，非(fei)線性二極(ji)管組成(cheng)的(de)(de)三(san)相整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)橋及(ji)二極(ji)管參數離散將引(yin)起輸入(ru)(ru)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)波(bo)形(xing)為(wei)非(fei)正弦波(bo)。在輸出(chu)部分(fen)，輸出(chu)線電(dian)(dian)壓(ya)(ya)是SPWM脈寬調制的(de)(de)矩(ju)形(xing)波(bo)，相電(dian)(dian)壓(ya)(ya)是階梯波(bo)，都是非(fei)線性的(de)(de)。輸出(chu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)是帶毛刺的(de)(de)近(jin)正弦波(bo)。既(ji)然是非(fei)線性正弦波(bo)，就必將產生(sheng)諧(xie)波(bo)。而輸入(ru)(ru)的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)諧(xie)波(bo)會(hui)使得電(dian)(dian)網電(dian)(dian)壓(ya)(ya)畸變(bian)，造成(cheng)對其他用(yong)電(dian)(dian)設(she)備的(de)(de)損(sun)耗和(he)影響，比如會(hui)讓變(bian)壓(ya)(ya)器溫(wen)度上升，產生(sheng)震動(dong)噪聲，引(yin)起保護電(dian)(dian)氣(qi)誤動(dong)作(zuo)等(deng)。

四、充電設備、UPS電源系統等包含整流逆變設備產生的電能質量問題：

由五(wu)部(bu)分組成(cheng)：主(zhu)路(lu)(lu)，旁路(lu)(lu)，電(dian)(dian)池(chi)(chi)等電(dian)(dian)源(yuan)輸(shu)入電(dian)(dian)路(lu)(lu)，進行交直流(liu)(liu)(liu)變換的(de)(de)整流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)，逆變器(qi)(qi)，自己切(qie)換電(dian)(dian)路(lu)(lu)以及(ji)蓄電(dian)(dian)池(chi)(chi)。UPS電(dian)(dian)源(yuan)之(zhi)所以會產(chan)生(sheng)諧(xie)波(bo)，是因(yin)為其(qi)電(dian)(dian)路(lu)(lu)結(jie)構中，也含有(you)(you)整流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)路(lu)(lu)做交直流(liu)(liu)(liu)轉(zhuan)換所致(zhi)。市場上主(zhu)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)UPS為六(liu)脈整流(liu)(liu)(liu)，其(qi)所產(chan)生(sheng)的(de)(de)諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)為5、7、11依(yi)次類(lei)推(tui)。UPS產(chan)生(sheng)的(de)(de)大(da)量(liang)諧(xie)波(bo)不(bu)僅會引(yin)發控制(zhi)設備(bei)，繼電(dian)(dian)保(bao)護裝置(zhi)的(de)(de)據動(dong)作(zuo)或者(zhe)(zhe)誤動(dong)作(zuo)，還(huan)會降低功率因(yin)數，浪費電(dian)(dian)能，增(zeng)加(jia)斷(duan)路(lu)(lu)器(qi)(qi)容(rong)量(liang)，增(zeng)加(jia)線纜的(de)(de)損(sun)(sun)耗。引(yin)起(qi)局部(bu)串聯或者(zhe)(zhe)并聯諧(xie)振，增(zeng)加(jia)變壓器(qi)(qi)的(de)(de)損(sun)(sun)耗，使(shi)變壓器(qi)(qi)發熱且有(you)(you)效(xiao)容(rong)量(liang)下降。

五、電能質量問題的危害：

綜合以上我們不難發現，大型商業中心建筑中龐大的空調系統、眾多的通風設備、照明設備和電梯等設備，它們中的變頻機構、控制部件以及計算機系統設備等這些都是典型的非線性負載，產生的諧波流入配電系統，污染電網系統，這些非線性負載不僅會對無功功率補償設備造成潛在的影響，同時還會影響各類電氣設備的正常運行，降低系統的效率，增加電力成本，造成嚴重的資源浪費，諧波電流也會直接導致中性線嚴重過載、會使得電纜、變壓器的溫度升高、引起電容超溫，甚至引起爆炸，降低其他電氣設備的使用壽命，對配電系統的可靠運行有著重大的影響。同時情況嚴重時更會危害整個電力系統的安全，對商業中心構成嚴重的安全隱患，甚至危及生命。

六、解決方案：

針對以上提(ti)到的電能質量(liang)問題(ti)：諧波、三相不平衡等問題(ti)。

推薦使用我(wo)司有源電(dian)力(li)濾波(bo)器APF。諧波(bo)能對電(dian)力(li)設(she)備(bei)(bei)造成(cheng)極大的危害，治理諧波(bo)可以對設(she)備(bei)(bei)正常運行提供安全保證。

Sinexcel有(you)源濾波(bo)器(qi)通(tong)過外(wai)部(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流互感器(qi)CT,實(shi)時檢測負載電(dian)(dian)(dian)(dian)流，并通(tong)過內部(bu)DSP計算，提(ti)取出負載電(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)諧波(bo)成分，然后通(tong)過PWM信號發送給內部(bu)IGBT，控制逆(ni)變器(qi)產(chan)生一個和(he)負載諧波(bo)大小相等、方(fang)向相反(fan)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流注入到電(dian)(dian)(dian)(dian)網中補(bu)償(chang)(chang)諧波(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)流，實(shi)現濾波(bo)功能。且(qie)通(tong)過盛弘(hong)APF補(bu)償(chang)(chang)后的(de)(de)THDI<5%,,功率因數高達0.99的(de)(de)補(bu)償(chang)(chang)效果.大大提(ti)升了電(dian)(dian)(dian)(dian)能質量，滿足(zu)了配電(dian)(dian)(dian)(dian)系統的(de)(de)要求，有(you)效地為商業綜合(he)體(ti)電(dian)(dian)(dian)(dian)力系統提(ti)供(gong)優質的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)能質量。