一、電能質(zhì)量問題：不容忽視的用電隱患
在現(xiàn)代工業(yè)和生活中，穩(wěn)定、可靠的電能供應(yīng)是保障各類電氣設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。電能質(zhì)量，這一衡量電力系統(tǒng)中電能品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以及用電設(shè)備的性能和壽命。理想的電能應(yīng)呈現(xiàn)完美對稱的正弦波，但在實(shí)際的電力系統(tǒng)中，受多種因素影響，電能質(zhì)量問題頻發(fā)，給生產(chǎn)生活帶來諸多困擾與危害。
常見的電能質(zhì)量問題包括諧波、電壓波動與閃變、電壓偏差、頻率偏差、三相不平衡以功率因數(shù)過低等 。這些問題猶如隱藏在電力系統(tǒng)中的 “定時(shí)炸彈”，隨時(shí)可能引發(fā)嚴(yán)重后果。

以諧波為例，它是指對周期性非正弦交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解后，得到的大于基波頻率整數(shù)倍的各次分量。諧波的產(chǎn)生，主要源于電力系統(tǒng)中的非線性負(fù)載，如變頻器、整流器、電弧爐等設(shè)備的廣泛應(yīng)用。當(dāng)諧波電流在電網(wǎng)中流動時(shí)，會增加線路和設(shè)備的額外損耗，導(dǎo)致設(shè)備過熱，縮短使用壽命。在一些工業(yè)廠房中，由于大量使用變頻設(shè)備，變壓器常常在未達(dá)到額定負(fù)荷時(shí)就出現(xiàn)溫度過高的情況，不僅降低了變壓器的實(shí)際容量，還增加了設(shè)備維護(hù)和更換的成本。諧波還會干擾電氣測量儀表的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致測量結(jié)果失真，影響電力系統(tǒng)的監(jiān)控與管理；更嚴(yán)重的是，諧波可能引發(fā)繼電保護(hù)和自動裝置的誤動作，威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
功率因數(shù)低也是一個(gè)常見且危害較大的電能質(zhì)量問題。功率因數(shù)是有功功率與視在功率的比值，反映了電能的有效利用程度。當(dāng)功率因數(shù)較低時(shí)，意味著電力負(fù)載沒有充分利用可用電力，大量的無功功率在系統(tǒng)中循環(huán)，不僅增加了線路和設(shè)備的電流，導(dǎo)致線路損耗增大，還會降低發(fā)電設(shè)備和輸電設(shè)備的使用效率，造成能源浪費(fèi)。對于工廠等大用電量用戶來說，功率因數(shù)低還會導(dǎo)致力調(diào)電費(fèi)的增加，大幅提高用電成本。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，當(dāng)企業(yè)的功率因數(shù)低于一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，供電部門會按照一定比例加收力調(diào)電費(fèi)。若某工廠的平均功率因數(shù)為 0.5，按照力調(diào)電費(fèi)的計(jì)算規(guī)則，可能需要繳納總電費(fèi) 45% 的力調(diào)電費(fèi)，這無疑是一筆巨大的開支。
電壓波動與閃變同樣不容忽視，它會造成用電設(shè)備工作不穩(wěn)定，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在電弧爐煉鋼過程中，由于其運(yùn)行時(shí)的大功率沖擊性負(fù)荷，會引起電網(wǎng)電壓的劇烈波動，使附近的照明燈具閃爍，電子設(shè)備工作異常，甚至可能導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生附加損耗，降低電機(jī)的工作效率和壽命。
這些電能質(zhì)量問題嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和用電設(shè)備的性能，給企業(yè)和用戶帶來了諸多不便和經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何有效治理電能質(zhì)量問題，成為了電力行業(yè)亟待解決的重要課題。而安科瑞電能質(zhì)量治理解決方案，正是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的有力武器。
二、安科瑞電能質(zhì)量治理方案全解析（采購/詢價(jià)：安科瑞曹經(jīng)理137/7441/3253）
面對復(fù)雜多樣的電能質(zhì)量問題，安科瑞憑借其深厚的技術(shù)底蘊(yùn)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，精心打造了一套全面、高效的電能質(zhì)量治理解決方案。該方案猶如一位技藝精湛的醫(yī)生，能夠精準(zhǔn)診斷電能質(zhì)量問題，開出針對性的 “藥方”，并通過智能控制與維護(hù)，確保電力系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。下面，讓我們深入剖析這一方案的核心組成部分及其卓越功效。
（一）監(jiān)測評估：精準(zhǔn)定位問題
在電能質(zhì)量治理的征程中，精準(zhǔn)的監(jiān)測評估是邁出的第一步，也是至關(guān)重要的一步。安科瑞電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置（APView500 ），就如同電力系統(tǒng)的 “智能衛(wèi)士”，時(shí)刻堅(jiān)守崗位，嚴(yán)密監(jiān)控著電能質(zhì)量的各項(xiàng)參數(shù)。

APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置

APView500 采用了高性能多核平臺和嵌入式操作系統(tǒng)，遵照 IEC61000 - 4 - 30《測試和測量技術(shù) - 電能質(zhì)量測量方法》中規(guī)定的各電能質(zhì)量指標(biāo)的測量方法進(jìn)行測量，具備強(qiáng)大的功能。它不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測電網(wǎng)電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波畸變、電壓暫升 / 暫降 / 短時(shí)中斷、電壓電流瞬態(tài)等電能質(zhì)量參數(shù) ，還能對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，準(zhǔn)確判斷電能質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。
該裝置每周波采樣高達(dá) 1024 點(diǎn)，具備高測量精度，能準(zhǔn)確記錄故障波形。采用 eMMC 進(jìn)口高速存儲芯片，容量達(dá)到 32GB，可以長期存儲事件記錄與故障波形等數(shù)據(jù)，為后續(xù)的問題分析提供了豐富而詳實(shí)的數(shù)據(jù)支持。一旦發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量出現(xiàn)異常，APView500 會迅速捕捉并記錄相關(guān)事件，如諧波超標(biāo)、電壓驟變等，詳細(xì)記錄事件發(fā)生的時(shí)間、持續(xù)時(shí)長、嚴(yán)重程度等信息。這些記錄就像是一份份 “病歷”，為后續(xù)的治理提供了關(guān)鍵線索。
通過 APView500 的實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，電力運(yùn)維人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題的蛛絲馬跡，提前采取措施進(jìn)行防范和治理，避免問題進(jìn)一步惡化，從而保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在某大型商業(yè)綜合體中，APView500 實(shí)時(shí)監(jiān)測到商場內(nèi)部分區(qū)域的電壓波動較大，且伴有諧波含量超標(biāo)的情況。運(yùn)維人員根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，迅速排查出問題根源是由于部分大功率照明設(shè)備和電梯等非線性負(fù)載的集中使用。通過及時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行策略和采取相應(yīng)的治理措施，成功解決了電能質(zhì)量問題，確保了商場內(nèi)各類電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，為顧客和商家提供了穩(wěn)定可靠的用電環(huán)境。
（二）諧波治理：讓電流純凈如新
諧波，作為電能質(zhì)量的 “頭號殺手”，嚴(yán)重威脅著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。安科瑞有源電力濾波器（ANAPF），則是應(yīng)對諧波問題的 “利刃”，能夠精準(zhǔn)出擊，有效消除諧波污染，讓電流回歸純凈。

ANAPF有源電力濾波器

ANAPF有源電力濾波器 采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速 DSP 器件的數(shù)字信號處理技術(shù)制成，主要由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)部分組成。其工作原理猶如一場精妙的 “電流舞蹈”：通過外部互感器實(shí)時(shí)檢測電網(wǎng)中各次諧波電流和無功電流，得到其指令電流；指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入高速數(shù)字信號處理器（DSP）對信號進(jìn)行處理，將諧波與基波分離；然后，以脈寬調(diào)制（PWM）信號形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動脈沖，驅(qū)動 IGBT 或 IPM 功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動消除電力諧波。
ANAPF有源電力濾波器 具有強(qiáng)大的諧波補(bǔ)償能力，可以對 2 至 51 次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償 ，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的諧波環(huán)境。在光伏電站中，由于逆變器的非線性特性，會產(chǎn)生大量的諧波電流，對電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染。安科瑞 ANAPF有源電力濾波器 的應(yīng)用，成功解決了這一難題。在某 10MW 的光伏電站中，安裝了安科瑞的 APF 后，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和補(bǔ)償逆變器產(chǎn)生的諧波電流，將電網(wǎng)中的諧波含量從原來的超過 15% 降低到了 5% 以下，滿足了電網(wǎng)的接入要求，保障了光伏電站的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也提高了周邊電網(wǎng)的電能質(zhì)量。
除了光伏電站，APF 在工業(yè)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。在一家鋼鐵廠中，大量的電弧爐、軋鋼機(jī)等設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生了豐富的諧波，導(dǎo)致工廠內(nèi)的變壓器過熱、電機(jī)故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。安裝安科瑞 APF有源電力濾波器 后，諧波得到了有效治理，變壓器的溫度恢復(fù)正常，電機(jī)的故障率大幅降低，生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性得到了顯著提升，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
（三）無功補(bǔ)償：提升電網(wǎng)效率
在電力系統(tǒng)中，無功功率的合理補(bǔ)償對于提高電網(wǎng)效率、降低能耗、保障電壓穩(wěn)定起著舉足輕重的作用。安科瑞靜止無功發(fā)生器（ANSVG），作為無功補(bǔ)償領(lǐng)域的 “明星產(chǎn)品”，以其先進(jìn)的技術(shù)和卓越的性能，為電網(wǎng)的高效運(yùn)行注入了強(qiáng)大動力。
SVG 采用可關(guān)斷電力電子器件（如 IGBT）組成自換相橋式電路，經(jīng)過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上。其工作原理是通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流，迅速吸收或者發(fā)出所需的無功功率，實(shí)現(xiàn)快速動態(tài)調(diào)節(jié)無功的目的。從本質(zhì)上來說，SVG 就像是一個(gè)智能的無功功率 “調(diào)節(jié)站”，能夠根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)需求，靈活地提供或吸收無功功率，保持電網(wǎng)的功率平衡。

安科瑞ANSVG靜止無功發(fā)生器

與傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置相比，SVG 具有諸多顯著優(yōu)勢。在響應(yīng)速度上，SVG 的響應(yīng)時(shí)間≤5ms，能夠快速跟蹤負(fù)載的無功變化，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償；而傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置響應(yīng)時(shí)間＞100ms，對于快速變化的負(fù)載，往往無法及時(shí)跟上無功需求的變化，導(dǎo)致補(bǔ)償效果不佳。在補(bǔ)償精度方面，SVG 的智能控制系統(tǒng)能夠主動根據(jù)系統(tǒng)的線性動態(tài)需求，自動調(diào)節(jié)模塊的輸出，在容量允許的情況下，補(bǔ)償后功率因數(shù)可達(dá)到 0.99 以上 ，實(shí)現(xiàn)了從 0.1kvar 開始進(jìn)行 - 1~ + 1（全感性 - 容性）無功無極可調(diào)；傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置采用固定容量分組補(bǔ)償，階梯式無功輸出，會出現(xiàn)補(bǔ)償盲區(qū)，易過補(bǔ)或欠補(bǔ)，導(dǎo)致補(bǔ)償精度不高。
在分布式光伏電站中，SVG 的應(yīng)用效果尤為顯著。當(dāng)光伏電站的發(fā)電量發(fā)生波動時(shí)，SVG 能夠迅速響應(yīng)，實(shí)時(shí)調(diào)整無功輸出，確保功率因數(shù)始終保持在較高水平。在某分布式光伏電站中，安裝 SVG 前，由于功率因數(shù)較低，電站不僅面臨著力調(diào)電費(fèi)的增加，還對電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成了一定影響。安裝安科瑞 SVG 后，功率因數(shù)得到了顯著提升，穩(wěn)定在 0.98 以上，不僅避免了力調(diào)電費(fèi)的損失，還減少了線路損耗，提高了光伏電站的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也增強(qiáng)了電網(wǎng)的穩(wěn)定性，保障了周邊用戶的用電質(zhì)量。
（四）智能控制與維護(hù)：保障持續(xù)穩(wěn)定
一個(gè)完善的電能質(zhì)量治理解決方案，不僅需要具備精準(zhǔn)的監(jiān)測和有效的治理手段，還離不開智能的控制與科學(xué)的維護(hù)，以確保系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。安科瑞的智能控制系統(tǒng)，就如同整個(gè)電能質(zhì)量治理方案的 “智慧大腦”，能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，動態(tài)調(diào)整治理設(shè)備的工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的治理效果。

該智能控制系統(tǒng)通過對 APView500 監(jiān)測裝置采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，能夠準(zhǔn)確判斷電能質(zhì)量問題的類型、嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢。一旦發(fā)現(xiàn)問題，系統(tǒng)會迅速做出響應(yīng)，自動調(diào)整 APF 和 SVG 等治理設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如補(bǔ)償電流的大小、相位等，以適應(yīng)電網(wǎng)的變化，確保電能質(zhì)量始終保持在良好狀態(tài)。在電網(wǎng)負(fù)荷突然增加，導(dǎo)致電壓下降和無功功率需求增大時(shí)，智能控制系統(tǒng)會立即命令 SVG 增加無功輸出，提高電網(wǎng)電壓，同時(shí)調(diào)整 APF 的工作狀態(tài)，確保諧波得到有效抑制，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
定期維護(hù)檢測措施也是保障系統(tǒng)長期有效運(yùn)行不可或缺的環(huán)節(jié)。安科瑞為客戶提供全面的維護(hù)檢測服務(wù)，包括設(shè)備的定期巡檢、性能測試、故障診斷等。維護(hù)人員會按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和流程，對監(jiān)測裝置、治理設(shè)備等進(jìn)行檢查和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問題，確保設(shè)備始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。定期對 APF 和 SVG 的功率模塊、控制電路等進(jìn)行檢查，清潔設(shè)備內(nèi)部的灰塵，緊固接線端子，防止因設(shè)備老化、接觸不良等原因?qū)е鹿收习l(fā)生。還會對監(jiān)測裝置的傳感器、通信模塊等進(jìn)行校準(zhǔn)和測試，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
通過智能控制與定期維護(hù)檢測的有機(jī)結(jié)合，安科瑞電能質(zhì)量治理解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的全方位、全時(shí)段監(jiān)控和管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決各種電能質(zhì)量問題，確保電力系統(tǒng)長期穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，為用戶提供優(yōu)質(zhì)、高效的電能服務(wù)。

三、產(chǎn)品選型列表

四、應(yīng)用案例見證實(shí)力
安科瑞電能質(zhì)量治理解決方案在多個(gè)行業(yè)的成功應(yīng)用，就像一個(gè)個(gè)閃耀的勛章，見證了其卓越的實(shí)力和顯著的成效。讓我們走進(jìn)這些實(shí)際案例，親身感受其帶來的巨大改變。
醫(yī)療行業(yè)：守護(hù)生命的電力保障
在北海市中醫(yī)院，隨著各類先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備的廣泛應(yīng)用，電能質(zhì)量問題逐漸凸顯。CT 機(jī)、核磁共振儀、直線加速器等大型醫(yī)療設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生了大量諧波，嚴(yán)重影響了醫(yī)院電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這些諧波不僅導(dǎo)致電壓、電流波形發(fā)生畸變，降低了系統(tǒng)供電質(zhì)量，還對其他供電及用電設(shè)備造成了危害，縮短了設(shè)備使用壽命，干擾了重要醫(yī)療設(shè)備的正常工作，甚至對患者的生命安全構(gòu)成了潛在威脅。

面對這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，安科瑞為北海市中醫(yī)院量身定制了電能質(zhì)量治理方案。通過在醫(yī)院配電系統(tǒng)中安裝有源電力濾波器（APF），對諧波進(jìn)行精準(zhǔn)治理。APF 實(shí)時(shí)監(jiān)測并快速計(jì)算提取各次諧波電流的含量，產(chǎn)生與諧波電流幅值相等、方向相反的補(bǔ)償電流，注入電力系統(tǒng)中，成功抵消了非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流 。
治理后，效果立竿見影。醫(yī)院電力系統(tǒng)中的諧波含量大幅降低，電壓畸變率從原來的超過 10% 降低到了 3% 以下，電流畸變率也從 25% 降至 5% 左右。這不僅有效保障了醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行，減少了設(shè)備故障的發(fā)生，提高了醫(yī)療服務(wù)的可靠性，還延長了設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備維護(hù)和更換成本。穩(wěn)定的電能質(zhì)量為醫(yī)院的醫(yī)療工作提供了堅(jiān)實(shí)的電力保障，守護(hù)著每一位患者的生命健康。
工業(yè)領(lǐng)域：提升生產(chǎn)效能的關(guān)鍵
寧德時(shí)代作為全球知名的動力電池系統(tǒng)提供商，其電子廠房內(nèi)擁有大量的精密電子設(shè)備和自動化生產(chǎn)線，對電能質(zhì)量的要求極高。然而，廠房內(nèi)的大量電力電子設(shè)備和非線性負(fù)載，如變頻器、整流器等，產(chǎn)生了嚴(yán)重的諧波污染，同時(shí)伴隨著功率因數(shù)低、三相不平衡等電能質(zhì)量問題。這些問題不僅導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱、故障頻繁，還影響了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

安科瑞深入了解寧德時(shí)代的生產(chǎn)需求和電能質(zhì)量問題后，提供了大容量的無功補(bǔ)償和諧波治理方案。在方案中，靜止無功發(fā)生器（SVG）與有源電力濾波器（APF）協(xié)同工作。SVG 快速精確地補(bǔ)償無功功率，使功率因數(shù)始終保持在 0.98 以上，有效減少了無功功率的損耗；APF 則全力治理諧波，對 2 至 51 次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償，將諧波含量降低到了極低水平。
經(jīng)過治理，寧德時(shí)代電子廠房的電能質(zhì)量得到了極大改善。設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，故障率大幅降低，生產(chǎn)效率顯著提高。原本因電能質(zhì)量問題導(dǎo)致的產(chǎn)品次品率也明顯下降，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。穩(wěn)定可靠的電能供應(yīng)，為寧德時(shí)代的高效生產(chǎn)和技術(shù)創(chuàng)新提供了有力支持，助力其在全球新能源領(lǐng)域持續(xù)保持領(lǐng)先地位。

審核編輯 黃宇