摘要：

社會隨著科技的發(fā)展變得越來越現代化，智能化。大型的商業(yè)建筑系統(tǒng)也隨之運行升級，保證一個商業(yè)建筑相關電力設備的正常運行是居民獲得商業(yè)建筑系統(tǒng)服務的基礎。在緊隨升級的電力系統(tǒng)中，電力電子設備的應用也越來越廣泛，其中各種非線性、沖擊性、波動性和不對稱負載大量增加，造成諸如電壓波動、諧波等電能質量污染日益嚴重，給大型商業(yè)中心帶來極大影響，而商業(yè)中心往往又是人流量密集場所，我們更應該保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，降低安全隱患，那么面對一些電能質量的問題我們應該如何預防以及怎樣去進行識別和治理？

一、商業(yè)中心電力系統(tǒng)主要負載分析：

1.照明系統(tǒng)如：LED屏、LED燈，熒光燈
商業(yè)中心安裝有大量的LED屏、LED燈、熒光燈等。LED屏里包含了開關電源。開關電源的作用是把交流電通過開關管整流直流電源的設備，它作為一種典型的諧波源，諧波的含量是非常高。大型LED燈是非線性設備，需要使用到大量的開關、整流電源設備，對不同電壓響應也是非線性的，從而疊加形成諧波含量很大的非線性交流供電電流，大型LED中眾多的開關電源設備會產生大量諧波，從而污染電網，對與LED同一供電系統(tǒng)的其他設備造成影響，如造成電機發(fā)熱，電壓波動和閃變等，甚至會造成設備損害和安全事故等。例如劇院以及體育館舉辦大型文藝演出及體育比賽對于光影和聲音的要求很高，燈光調節(jié)系統(tǒng)和舞臺音響是電能質量敏感設備同時也是非線性負荷，是主要諧波源，因此需要采用一些治理諧波的設備進行諧波治理。

2.空調，電梯，風機

類設備產生的諧波主要以3、5、7、11次諧波為主。首先變頻電梯和空調含有變頻器，變頻器的主電路一般是交-直-交形式，即整流部分（AC/DC）和逆變部分（DC/AC）組成，先將電源進行三相橋式整流，再由大功率晶體管開關元件進行DC/AC轉換。在輸入部分，輸入電壓是正弦波，非線性二極管組成的三相整流橋及二極管參數離散將引起輸入電流的波形為非正弦波。在輸出部分，輸出線電壓是SPWM脈寬調制的矩形波，相電壓是階梯波，都是非線性的。輸出電流是帶毛刺的近正弦波。既然是非線性正弦波，就必將產生諧波。而輸入的電流諧波會使得電網電壓畸變，造成對其他用電設備的損耗和影響，比如會讓變壓器溫度上升，產生震動噪聲，引起保護電氣誤動作等。

3. 充電設備，UPS電源系統(tǒng)

由五部分組成：主路，旁路，電池等電源輸入電路，進行交直流變換的整流器，逆變器，自己切換電路以及蓄電池。UPS電源之所以會產生諧波，是因為其電路結構中，也含有整流電路做交直流轉換所致。市場上主流的UPS為六脈整流，其所產生的諧波電流為5、7、11依次類推。UPS產生的大量諧波不僅會引發(fā)控制設備，繼電保護裝置的據動作或者誤動作，還會降低功率因數，浪費電能，增加斷路器容量，增加線纜的損耗。引起局部串聯(lián)或者并聯(lián)諧振，增加變壓器的損耗，使變壓器發(fā)熱且有效容量下降。

二、產生諧波的非線性負載的特性：

1、負載吸收的電流為周期性的，但不是正弦波的電流，電流中因含有諧波而造成波形的失真；

2、歐姆定律中的電壓和電流之間的關系不在有效，負載阻抗在一個周期內是變化的，電流和電壓之間的關系也不再是線性的；

諧波的產生原因：非線性負載設備在工作中會由于其自身整流或逆變的電路的存在導致大量的諧波產生；諧波電流大量注入到電網中，引起電流波形失真（非正弦），同時也會導致電壓失真。

三、電能質量問題的危害：

綜合以上我們不難發(fā)現，大型商業(yè)中心建筑中龐大的空調系統(tǒng)、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(tǒng)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(tǒng)，污染電網系統(tǒng)，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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的安全，對商業(yè)中心構成嚴重的安全隱患，甚至危及生命。

四、解決方案：

針對以上提到的電能質量問題：諧波、三相不平衡等問題。

可以采用Sinexcel有源電力濾波器APF進行諧波治理。諧波能對電力設備造成極大的危害，治理諧波可以對設備正常運行提供安全保證。

五、商業(yè)中心電力系統(tǒng)安裝安裝有源濾波器APF有什么作用？

Sinexcel有源濾波器APF通過外部電流互感器CT,實時檢測負載電流，并通過內部DSP計算，提取出負載電流的諧波成分，然后通過PWM信號發(fā)送給內部IGBT，控制逆變器產生一個和負載諧波大小相等、方向相反的電流注入到電網中補償諧波電流，實現濾波功能。且通過有源濾波器APF補償后的THDI<5%,,功率因數高達0.99的補償效果.大大提升了電能質量，滿足了配電系統(tǒng)的要求，有效地為商業(yè)綜合體電力系統(tǒng)提供優(yōu)質的電能質量。

審核編輯黃昊宇