1
、引言

    近年來，各種現代化樓宇建築迅速發展為樓宇自動化
，逐漸成為城市及國家發展的一個重要參照。高層建築樓宇自動化係統(設備自動化係統、辦公自動化係統
、通信自動係統)zhongdedaliangzidonghuashebeidouxuyaogaozhiliangdedianyuan，danzhexieshebeizhongdexiangdangyibufenjuyoufeixianxingfuzaitexing
，youshiyinfadiyagongdianxitongxiebojibianderaodongyuan。zhexiexieboyuanduigongdianxitongzaochengyanzhongwuran
，shidiannengzhiliangxiajiang，bujingeilouyuzhongdedianqishebei
、電子設備帶來嚴重的危害和不良影響甚至威脅整個樓宇智能化係統。

    因(yin)此(ci)
，分(fen)析(xi)引(yin)發(fa)辦(ban)公(gong)樓(lou)宇(yu)供(gong)電(dian)中(zhong)諧(xie)波(bo)畸(ji)變(bian)的(de)各(ge)類(lei)諧(xie)波(bo)源(yuan)以(yi)及(ji)提(ti)出(chu)針(zhen)對(dui)諧(xie)波(bo)畸(ji)變(bian)危(wei)害(hai)的(de)治(zhi)理(li)措(cuo)施(shi)，對(dui)高(gao)層(ceng)辦(ban)公(gong)建(jian)築(zhu)中(zhong)樓(lou)宇(yu)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。

2
、諧波來源

    樓(lou)宇(yu)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)諧(xie)波(bo)主(zhu)要(yao)來(lai)自(zi)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian)，一(yi)是(shi)負(fu)載(zai)本(ben)身(shen)具(ju)有(you)大(da)量(liang)的(de)諧(xie)波(bo)源(yuan)，這(zhe)些(xie)諧(xie)波(bo)源(yuan)會(hui)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)的(de)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)，通(tong)過(guo)線(xian)路(lu)阻(zu)抗(kang)，導(dao)致(zhi)係(xi)統(tong)電(dian)壓(ya)中(zhong)出(chu)現(xian)諧(xie)波(bo)電(dian)壓(ya)。二(er)是(shi)公(gong)用(yong)電(dian)網(wang)本(ben)身(shen)還(hai)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)諧(xie)波(bo)電(dian)壓(ya)
，這(zhe)部(bu)分(fen)諧(xie)波(bo)可(ke)以(yi)由(you)網(wang)側(ce)傳(chuan)輸(shu)至(zhi)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)。

樓宇配電係統中的負載有以下特征：

   （1）單相負載多。樓宇配電係統中，單相負載占到一半以上
，可能會引起零序諧波，造成三相不平衡一級三相相差不對稱等問題。

   （2）非線性負載比例高。樓宇配電係統中的個人電腦、複印機、通訊設備、照明設備以及部分樓宇配電係統中的UPS
、一次電源等負載都是主要諧波源。

   （3）諧波源諧波畸變率大。據測試
，樓宇配電係統中的諧波源都具有較大的諧波畸變率，如個人電腦諧波電流畸變率為100%，UPS畸變率約為20%-30%，一次電源諧波電流畸變率通常為40%-50%。

   （4）樓宇配電中的大多數智能化及自動化設備對供電電能質量要求較高，對諧波較為敏感。

3、諧波危害

    louyupeidianxitongzhongcunzaidexiebodianyahexiebodianliu，duipeidianxitongzaochengjidadewuran，bujinehualedianwangdiannengzhiliang
，bingduigezhongyongdianshebeiyezaochengleyidingdeweihai：

    （1）使電力元件附加損耗加大
，易引發火災。

諧波使公用電網中的元件產生附加的損耗，降低了發電
、輸電及用電設備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱，甚至引起火災。

    （2）影響電氣設備的正常運行。

諧波會影響電氣設備的正常工作，使電機產生機械振動和噪聲等，使變壓器局部嚴重過熱，使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致損壞。

    （3）引起電網諧振。

這zhe種zhong諧xie振zhen可ke能neng使shi諧xie波bo電dian流liu放fang大da幾ji倍bei甚shen至zhi數shu十shi倍bei，會hui對dui係xi統tong，特te別bie是shi對dui電dian容rong器qi和he與yu之zhi串chuan聯lian的de電dian抗kang器qi形xing成cheng很hen大da的de威wei脅xie，經jing常chang使shi電dian容rong器qi和he電dian抗kang器qi燒shao毀hui。

    （4）使繼電保護誤動作

，電氣測量誤差過大。

諧波會導致繼電保護，特別是微機綜合保護器與自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和生產損失；諧波還會使電氣測量儀表計量不準確，產生計量誤差，給用電管理部門或電力用戶帶來經濟損失。

    （5）使工控係統崩潰。

臨近的諧波源或較高次諧波會對通信及信息處理設備產生幹擾，輕則產生噪聲，降低通信質量，計算機無法正常工作；重則導致信息丟失
，使工控係統崩潰。

4、樓宇配電諧波解決方案

    muqiandexiebozhilishebeizhuyaoyouwuyuanlvboqiyijiyouyuanlvboqi。chuantongdewuyuanlvboqiyinqijiegoujiandandengyoudianbeiguangfanyingyong，danshisuizhegepeidianzhongxinduidiannengzhiliangyaoqiudebuduantigao，wuyuanlvboqidejuxianxingyerijiantuxian。xiangjiaoyuchuantongdewuyuanlvboqi，youyuanlvboqiyouyuqizhuoyuedexiebobuchangxingnengerbeiguangfanyingyong。

4.1 ANAPF有源濾波器工作原理

    ANAPF係列有源電力濾波裝置，以並聯方式接入電網，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術，從變流器中產生一個和當前諧波分量和無功分量對應的反向分量並實時注入電力係統

，從而實現諧波治理和無功補償。

原理如下圖：

4.2 ANAPF有源濾波器主要技術特點

     ANAPF係列有源電力濾波裝置采用DSP+FPGA全數字控製方式，具有極快的響應時間

；先進的主電路拓撲和控製算法
，精度更高、運行更穩定；一機多能，既可補諧波，又可兼補無功
；模塊化設計
，便於生產調試；便利的並聯設計，方便擴容
；具有完善的橋臂過流、保護功能；使用方便，易於操作和維護。

4.3 ANAPF有源濾波器應用案例說明 

    下麵以配電室配電變壓器母線處ANAPF有源濾波器投入運行前
、後配電係統電能質量測試情況的對比分析為例來具體描述。

    經測試，有源濾波器投入前該係統中總諧波電流約75A左右，主要諧波含量為3次、5次
、7次

，其中3次諧波電流為60A左右，5次諧波電流為40A，投入安科瑞ANAPF100-400/B有源濾波器後，具有顯著的濾波效果
，如下為對比圖：

諧波治理前後的波形、頻譜對比

           未投入ANAPF電流畸變率                投入ANAPF電流畸變率

        未投入ANAPF諧波電流頻譜              投入ANAPF諧波電流頻譜

4.4 ANAPF有源濾波器報價及主要元件清單

5、結語

本文分析了諧波對樓宇建築的危害，介紹ANAPF低(di)壓(ya)有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)原(yuan)理(li)以(yi)及(ji)功(gong)能(neng)。通(tong)過(guo)某(mou)樓(lou)宇(yu)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)案(an)例(li)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)係(xi)統(tong)的(de)諧(xie)波(bo)得(de)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)濾(lv)除(chu)，消(xiao)除(chu)了(le)諧(xie)波(bo)引(yin)起(qi)的(de)各(ge)種(zhong)附(fu)加(jia)損(sun)耗(hao)

，降(jiang)低(di)了(le)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)噪(zao)聲(sheng)

，減(jian)小(xiao)了(le)諧(xie)波(bo)對(dui)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)不(bu)良(liang)影(ying)響(xiang)。改(gai)善(shan)了(le)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)，總(zong)體(ti)提(ti)升(sheng)了(le)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)和(he)電(dian)力(li)能(neng)源(yuan)的(de)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)。除(chu)此(ci)以(yi)外(wai)，還(hai)減(jian)小(xiao)了(le)中(zhong)線(xian)電(dian)流(liu)，降(jiang)低(di)了(le)中(zhong)線(xian)溫(wen)度(du)，消(xiao)除(chu)了(le)由(you)中(zhong)線(xian)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)引(yin)起(qi)火(huo)災(zai)甚(shen)至(zhi)人(ren)生(sheng)安(an)全(quan)的(de)隱(yin)患(huan)。由(you)此(ci)可(ke)見(jian)，有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)樓(lou)宇(yu)配(pei)電(dian)中(zhong)心(xin)諧(xie)波(bo)治(zhi)理(li)的(de)首(shou)選(xuan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

【參考文獻】

上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版