一、電能質量問題：不容忽視的用電隱患
在現(xiàn)代工業(yè)和生活中，穩(wěn)定、可靠的電能供應是保障各類電氣設備正常運行的基礎。電能質量，這一衡量電力系統(tǒng)中電能品質的關鍵指標，直接關系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行，以及用電設備的性能和壽命。理想的電能應呈現(xiàn)完美對稱的正弦波，但在實際的電力系統(tǒng)中，受多種因素影響，電能質量問題頻發(fā)，給生產生活帶來諸多困擾與危害。
常見的電能質量問題包括諧波、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 “定時炸彈”，隨時可能引發(fā)嚴重后果。

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

APView500電能質量在線監(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 - 電能質量測量方法》中規(guī)定的各電能質量指標的測量方法進行測量，具備強大的功能。它不僅能夠實時監(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 / 短時中斷、電壓電流瞬態(tài)等電能質量參數(shù) ，還能對這些數(shù)據(jù)進行深入分析，準確判斷電能質量是否達標。
該裝置每周波采樣高達 1024 點，具備高測量精度，能準確記錄故障波形。采用 eMMC 進口高速存儲芯片，容量達到 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的數(shù)據(jù)支持。一旦發(fā)現(xiàn)電能質量出現(xiàn)異常，APView500 會迅速捕捉并記錄相關事件，如諧波超標、電壓驟變等，詳細記錄事件發(fā)生的時間、持續(xù)時長、嚴重程度等信息。這些記錄就像是一份份 “病歷”，為后續(xù)的治理提供了關鍵線索。
通過 APView500 的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，電力運維人員能夠及時發(fā)現(xiàn)電能質量問題的蛛絲馬跡，提前采取措施進行防范和治理，避免問題進一步惡化，從而保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在某大型商業(yè)綜合體中，APView500 實時監(jiān)測到商場內部分區(qū)域的電壓波動較大，且伴有諧波含量超標的情況。運維人員根據(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備和電梯等非線性負載的集中使用。通過及時調整設備運行策略和采取相應的治理措施，成功解決了電能質量問題，確保了商場內各類電氣設備的正常運行，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，作為電能質量的 “頭號殺手”，嚴重威脅著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。安科瑞有源電力濾波器（ANAPF），則是應對諧波問題的 “利刃”，能夠精準出擊，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)代電力電子技術和基于高速 DSP 器件的數(shù)字信號處理技術制成，主要由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路兩個部分組成。其工作原理猶如一場精妙的 “電流舞蹈”：通過外部互感器實時檢測電網(wǎng)中各次諧波電流和無功電流，得到其指令電流；指令電流運算電路實時監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號轉換為數(shù)字信號，送入高速數(shù)字信號處理器（DSP）對信號進行處理，將諧波與基波分離；然后，以脈寬調制（PWM）信號形式向補償電流發(fā)生電路送出驅動脈沖，驅動 IGBT 或 IPM 功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補償電流注入電網(wǎng)，對諧波電流進行補償或抵消，主動消除電力諧波。
ANAPF有源電力濾波器 具有強大的諧波補償能力，可以對 2 至 51 次諧波進行全補償或特定次諧波進行補償 ，能夠適應各種復雜的諧波環(huán)境。在光伏電站中，由于逆變器的非線性特性，會產生大量的諧波電流，對電網(wǎng)造成嚴重污染。安科瑞 ANAPF有源電力濾波器 的應用，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，通過實時監(jiān)測和補償逆變器產生的諧波電流，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)定運行，同時也提高了周邊電網(wǎng)的電能質量。
除了光伏電站，APF 在工業(yè)領域也有著廣泛的應用。在一家鋼鐵廠中，大量的電弧爐、軋鋼機等設備運行時產生了豐富的諧波，導致工廠內的變壓器過熱、電機故障頻發(fā)，嚴重影響了生產效率。安裝安科瑞 APF有源電力濾波器 后，諧波得到了有效治理，變壓器的溫度恢復正常，電機的故障率大幅降低，生產設備的運行穩(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)濟效益。
（三）無功補償：提升電網(wǎng)效率
在電力系統(tǒng)中，無功功率的合理補償對于提高電網(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），作為無功補償領域的 “明星產品”，以其先進的技術和卓越的性能，為電網(wǎng)的高效運行注入了強大動力。
SVG 采用可關斷電力電子器件（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?shù)卣{節(jié)橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側電流，迅速吸收或者發(fā)出所需的無功功率，實現(xiàn)快速動態(tài)調節(jié)無功的目的。從本質上來說，SVG 就像是一個智能的無功功率 “調節(jié)站”，能夠根據(jù)電網(wǎng)的實時需求，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)的無功補償裝置相比，SVG 具有諸多顯著優(yōu)勢。在響應速度上，SVG 的響應時間≤5ms，能夠快速跟蹤負載的無功變化，及時進行補償；而傳統(tǒng)無功補償裝置響應時間＞100ms，對于快速變化的負載，往往無法及時跟上無功需求的變化，導致補償效果不佳。在補償精度方面，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，自動調節(jié)模塊的輸出，在容量允許的情況下，補償后功率因數(shù)可達到 0.99 以上 ，實現(xiàn)了從 0.1kvar 開始進行 - 1~ + 1（全感性 - 容性）無功無極可調；傳統(tǒng)無功補償裝置采用固定容量分組補償，階梯式無功輸出，會出現(xiàn)補償盲區(qū)，易過補或欠補，導致補償精度不高。
在分布式光伏電站中，SVG 的應用效果尤為顯著。當光伏電站的發(fā)電量發(fā)生波動時，SVG 能夠迅速響應，實時調整無功輸出，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電費的增加，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，不僅避免了力調電費的損失，還減少了線路損耗，提高了光伏電站的發(fā)電效率和經(jīng)濟效益，同時也增強了電網(wǎng)的穩(wěn)定性，保障了周邊用戶的用電質量。
（四）智能控制與維護：保障持續(xù)穩(wěn)定
一個完善的電能質量治理解決方案，不僅需要具備精準的監(jiān)測和有效的治理手段，還離不開智能的控制與科學的維護，以確保系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運行。安科瑞的智能控制系統(tǒng)，就如同整個電能質量治理方案的 “智慧大腦”，能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時分析電網(wǎng)的運行狀態(tài)，動態(tài)調整治理設備的工作參數(shù)，實現(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)進行實時分析，能夠準確判斷電能質量問題的類型、嚴重程度和發(fā)展趨勢。一旦發(fā)現(xiàn)問題，系統(tǒng)會迅速做出響應，自動調整 APF 和 SVG 等治理設備的運行參數(shù)，如補償電流的大小、相位等，以適應電網(wǎng)的變化，確保電能質量始終保持在良好狀態(tài)。在電網(wǎng)負荷突然增加，導致電壓下降和無功功率需求增大時，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，同時調整 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)定運行。
定期維護檢測措施也是保障系統(tǒng)長期有效運行不可或缺的環(huán)節(jié)。安科瑞為客戶提供全面的維護檢測服務，包括設備的定期巡檢、性能測試、故障診斷等。維護人員會按照嚴格的標準和流程，對監(jiān)測裝置、治理設備等進行檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問題，確保設備始終處于最佳運行狀態(tài)。定期對 APF 和 SVG 的功率模塊、控制電路等進行檢查，清潔設備內部的灰塵，緊固接線端子，防止因設備老化、接觸不良等原因導致故障發(fā)生。還會對監(jiān)測裝置的傳感器、通信模塊等進行校準和測試，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。
通過智能控制與定期維護檢測的有機結合，安科瑞電能質量治理解決方案能夠實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全方位、全時段監(jiān)控和管理，及時發(fā)現(xiàn)并解決各種電能質量問題，確保電力系統(tǒng)長期穩(wěn)定、可靠運行，為用戶提供優(yōu)質、高效的電能服務。

三、產品選型列表

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

面對這一嚴峻挑戰(zhàn)，安科瑞為北海市中醫(yī)院量身定制了電能質量治理方案。通過在醫(yī)院配電系統(tǒng)中安裝有源電力濾波器（APF），對諧波進行精準治理。APF 實時監(jiān)測并快速計算提取各次諧波電流的含量，產生與諧波電流幅值相等、方向相反的補償電流，注入電力系統(tǒng)中，成功抵消了非線性負載所產生的諧波電流 。
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)療設備的正常運行，減少了設備故障的發(fā)生，提高了醫(yī)療服務的可靠性，還延長了設備的使用壽命，降低了設備維護和更換成本。穩(wěn)定的電能質量為醫(yī)院的醫(yī)療工作提供了堅實的電力保障，守護著每一位患者的生命健康。
工業(yè)領域：提升生產效能的關鍵
寧德時代作為全球知名的動力電池系統(tǒng)提供商，其電子廠房內擁有大量的精密電子設備和自動化生產線，對電能質量的要求極高。然而，廠房內的大量電力電子設備和非線性負載，如變頻器、整流器等，產生了嚴重的諧波污染，同時伴隨著功率因數(shù)低、三相不平衡等電能質量問題。這些問題不僅導致設備發(fā)熱、故障頻繁，還影響了生產效率和產品質量，增加了企業(yè)的生產成本。

安科瑞深入了解寧德時代的生產需求和電能質量問題后，提供了大容量的無功補償和諧波治理方案。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 次諧波進行全補償，將諧波含量降低到了極低水平。
經(jīng)過治理，寧德時代電子廠房的電能質量得到了極大改善。設備運行更加穩(wěn)定，故障率大幅降低，生產效率顯著提高。原本因電能質量問題導致的產品次品率也明顯下降，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益。穩(wěn)定可靠的電能供應，為寧德時代的高效生產和技術創(chuàng)新提供了有力支持，助力其在全球新能源領域持續(xù)保持領先地位。

審核編輯 黃宇