上海世博會國家電網(wǎng)館諧波治理

“2010年上海世博會”將讓上海這座國際化的大都市再次成為世界關(guān)注的焦點，宏偉壯觀的世博建筑群，風(fēng)格迥異的各個展覽館將為世界人民提供了展示的舞臺。智能電器產(chǎn)品作為世博群建筑的“神經(jīng)”，大到場館電氣系統(tǒng)建設(shè)小至每一個微型開關(guān)，無處不在掌控著這個龐大“巨人”的身軀，處處展現(xiàn)著其非凡的創(chuàng)新理念和頂尖的先進技術(shù)水平，同時也促使行業(yè)先進技術(shù)發(fā)展、創(chuàng)新。同時，我國電力行業(yè)快速發(fā)展，電力裝機容量持續(xù)增長，尤其2009年我國提出建設(shè)堅強的智能電網(wǎng)，與之相配套的低壓電器產(chǎn)品需求巨大，給低壓電器行業(yè)帶來巨大的發(fā)展機遇。有源濾波器等凈化電網(wǎng)產(chǎn)品將進入全面普及期，有望成為智能電網(wǎng)建設(shè)中的標配產(chǎn)品，為我國發(fā)展低碳經(jīng)濟做出重大貢獻。

上海利思電氣有限公司研發(fā)生產(chǎn)的有源電力濾波器ACTSine系列產(chǎn)品在經(jīng)過多輪激烈的競爭，擊敗眾多國際、國內(nèi)知名品牌，以完美的技術(shù)方案、優(yōu)異的產(chǎn)品性能、良好的售后服務(wù)和健康的企業(yè)形象，一舉拿下上海世博會國家電網(wǎng)館、中國石油館等電力濾波項目。產(chǎn)品順利通過國家電力工業(yè)部質(zhì)量檢驗中心的檢驗認證，不僅贏得了各方專家的贊賞，同時，也得到了其它相關(guān)用戶企業(yè)的高度評價。

LED顯示屏產(chǎn)生諧波的原因

LED需要低壓直流驅(qū)動，因此LED顯示屏大量采用開關(guān)電源為顯示模塊提供驅(qū)動。為了降低低壓直流電流在各種輸送環(huán)節(jié)損耗，顯示屏配電一般采用大量小功率開關(guān)電源模塊，配置成分布式局部低壓直流供電模式。小功率（小于350W）開關(guān)電源模塊本身產(chǎn)生豐富的諧波電源。一臺或者幾臺這樣的開關(guān)電源模塊產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的影響微乎其微，甚至用戶根本沒有察覺，但當開關(guān)電源的數(shù)量增大時，諧波電流對供電系統(tǒng)的影響必須考慮的納入整體設(shè)計。這種實現(xiàn)方法在解決了低壓傳輸損耗的同時，卻帶來了諧波污染和中線電流過大等問題。其原因有：
開關(guān)電源為典型的諧波源，其諧波含量非常高，其波形為斷續(xù)的尖峰波。由于一般使用的開關(guān)電源容量較小（典型的案例為幼體電腦的電源），并沒有引起足夠的重視。但如果大量的開關(guān)電源同時工作，其產(chǎn)生的諧波將不可忽略，如果不加以處理，可能對供電網(wǎng)造成污染，對同一網(wǎng)內(nèi)的其他設(shè)備產(chǎn)生不可預(yù)知的危害。
常規(guī)三相近似平衡的負載，其中性線的正常電流一般小于相電流的30%。顯示屏系統(tǒng)無論怎么配置負荷分布，由于顯示畫面的變化，終會帶來瞬時的三相不平衡。價值諧波電流的影響，其中性線的電流可以達到相電流的280%

項目現(xiàn)場情況簡介

上海世博會國家電網(wǎng)館魔盒展區(qū)，是國家電網(wǎng)館的參展亮點。整個魔盒區(qū)由六面大型LED大屏幕構(gòu)成，魔盒區(qū)的用電負載為4000個200W的開關(guān)電源，由三個電控柜分別控制。開關(guān)電源是典型的諧波源，在工作時具有電流諧波畸變率高、諧波含有量大、諧波頻譜寬、設(shè)備為容性負載、功率因素低等用電特性。當大量的開關(guān)電源集中使用時會導(dǎo)致中線電流過高，功率因素低，電流諧波畸變率高等現(xiàn)象，從而影響了整個魔盒展區(qū)的正常工作。

諧波治理方案：

基于該現(xiàn)場的特點，在魔盒區(qū)的三面電控柜旁分別并聯(lián)安裝一臺上海利思電氣有限公司研發(fā)生產(chǎn)的ACTSine-100F型電力有源濾波器，設(shè)備參數(shù)如下：
參 數(shù) 數(shù) 值 說 明
型號 ACTSine-100F
外形尺寸 600X1800X1600（深X寬X高） 非標設(shè)計柜
額定電壓 400VAC/50Hz ±10% 三相四線制并聯(lián)
補償容量 100kVA
補償諧波次數(shù) 2~50次
響應(yīng)速度 200 us
開關(guān)器件工作頻率 10kHz
工作溫度 -10~+45℃ 環(huán)境溫度
額定電流 150A 單相有效值
上海利思電氣有限公司生產(chǎn)的ACTSine-100F型電力有源濾波器具有：補償容量大、跟蹤速度快、可同時補償諧波與無功、可缺相工作等特點，完全滿足了現(xiàn)場的諧波補償要求。

諧波治理效果分析：

魔盒區(qū)LED大屏幕播放的是國家電網(wǎng)館世博宣傳電影，其工作電流變化速度極快，電力有源濾波器在工作的整個過程中諧波補償效果顯著：補償后電流諧波畸變率從80%-95.7%之間降至4.5%-8.4%之間、諧波抑制率達到95%以上；補償后的功率因素從0.5左右提高到0.97以上；補償后三面電控柜的總中線電流在12A至29A之間（補償前為150A至350A）。