行业方案
1、概述
电能质量分析与治理系统主要研究供配电系统中的无功补偿和谐波治理问题，适用于新建、改建、扩建和技改项目中工业与民用及公共建筑内电气设备的无功补偿、谐波及综合治理等，可根据不同行业类型和负载类型的电能质量问题提供合适的设计解决方案，以达到改善供电质量和确保电力系统安全经济运行的目的。
2、典型行业
①商业中心/办公大楼/医疗/机场/体育馆：空调、电梯、LED屏幕、可控硅调光系统、音响系统；
②港口码头/造船/造纸/烟草/煤矿：变频器等；
③光伏/充电桩/化工/冶金：变频器、整流器等；
④学校/研究院：实验室、机房设备、数据中心；
⑤工厂：使用大型设备的生产线，高精度数控中心等；
⑥通信/金融/医疗/商业中心：UPS、开关电源等。
3、系统架构
电能质量分析与治理系统由低压侧电能治理产品组成，主要产品有ANAPF有源电力滤波器、ANSVG静止无功发生器、ANSNP中线安防保护器、ANHPD谐波保护器、ANSVC低压无功功率补偿装置、ANSVG-G-A混合动态滤波补偿装置、ANSVG-S-A混合动态消谐补偿装置、ANSVG-S-G智慧型动态无功补偿装置等。
4、4、产品选型
4.1 谐波治理产品选型
| 种类 区别 | ANAPF有源电力滤波器 | ANSNP中线安防保护器 | ANHPD谐波保护器 |
| 组成 | 电力电子元器件 | 电力电子元器件 | 高通滤波模块 |
| 功能 | 谐波治理、无功补偿、平衡三相电流 | 谐波治理、无功补偿、平衡三相电流 | 治理高次谐波，防止高频干扰 |
| 滤波范围 | 2-51次 | 2-51次 | 3kHz~10MHz |
| 应用 | 应用范围较广，可无功补偿和平衡三相电流，与传统无源滤波器相比节省空间，有较强的补偿性能、适应场合多。 | 适用于商场、剧院、体育中心、数据中心、医院等3N次谐波较大场合，能够的治理过大的零线电流。 | 通常应用于医院、机房、工厂、实验室等易受高频谐波干扰场合。 |
4.2、无功补偿产品快速选型
| 种类 区别 | ANSVC低压无功功率补偿装置 | ANSVG静止无功发生器 | ANSVG-S-G智慧型动态无功补偿装置 | ANSVG-S-A无功谐波混合补偿装置 | ANSVG-G-A混合动态滤波补偿装置 |
| 组成 | 分立元件（电容、电抗、投切开关）或智能电容 | SVG模块 | ANSVG-S-G模块+分立元件 | APF模块+分立元件 | ANSVG-G-A模块（输出无功和谐波） |
| 无功补偿范围 | 容性无功 | 容性无功感性无功 | 容性无功部分感性无功 | 容性无功部分感性无功 | 容性无功感性无功 |
| 无功补偿精度 | 一般（宽范围无功补偿） | 高 （精细无功补偿） | 很高（宽+精细无功补偿 ） | 一般（宽范围无功补偿） | 高（精细无功补偿） |
| 谐波治理 | 5,7,11,13次 | 5,7,11,13次 | 2-50次 | 2-50次 | |
| 动态响应 | ≥100ms | ≤5ms | ≤5ms | ≤5ms | ≤5ms |
| 应用 | 功率因数较低，负荷波动不能太快，主要以无功补偿为主的场所。 | 功率因数低，负荷快速变化，兼顾无功补偿和低次谐波治理。例如：点焊机；汽车行业，分布式光伏，码头提升装置；钢厂 | 功率因数低，负荷快速变化，以无功补偿为主，低次谐波治理为辅。如：点焊机；负荷较平稳的场所，例如：工厂、省网、农网等 | 功率因数低，负荷变化稳定，谐波电流严重畸变的场所。例如：变频器 | 适用于无功量大，负载频繁变化，电流严重畸变，且现场柜体安装空间有限制的场所。如：汽车行业，钢铁冶金行业，光伏行业，单（多）晶炉行业等。 |
| 单柜容量（800*800*2200）柜体尺寸可定制 | 300Kvar | 500Kvar | 300Kvar | 200Kvar无功+100A谐波 | 500Kvar无功+250A谐波 |
5、产品功能
5.1 ANAPF有源电力滤波器
ANAPF系列有源电力滤波器并联在电网上，负载电流通过电流互感器采集到ANAPF的控制系统中，通过实时检测电路将负载电流中的谐波分量和基波无功分量分离出来，经控制系统快速运算，采用PWM控制IGBT的触发。通过由大容量IGBT管组成的三相变流器向系统注入补偿电流，该补偿电流与负荷电流中的谐波电流大小相等，方向相反，互相抵消，实现滤除谐波的功能，保证流入电网电流是正弦波。
5.2 ANSNP中线安防保护器
ANSNP中线安防保护器通过电流检测环节采集系统中性线上各次谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入中性线，从而消除中性线中过大的电流。
5.3 ANSVG静止无功发生器
ANSVG静止无功发生器是一种用于补偿无功以及不平衡的新型电力电子装置，它能对大小变化的无功以及负序进行快速和连续的补偿，其应用可克服LC补偿器等传统的无功补偿器响应速度慢、补偿效果不能控制、容易与电网发生并联谐振和投切震荡等缺点。
5.4 ANSVC低压无功功率补偿装置
1）分立元件方案
ANSVC 低压无功功率补偿装置适用于频率 50Hz 电压 0.4kV 电网的无功功率自动补偿；它集无功补偿、电网监测于一体，不但可以通过投切电容器组来补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，降低线损，从而提高电网的负载能力和供电质量；同时还能够实时监测电网的三相电压、电流、功率因数等电量参数。
2）智能电容方案
AZC系列智能电力电容补偿装置是应用于0.4kV、50Hz低压配电中用于节省能源、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。AZC由智能测控单元，投切开关，线路保护单元，低压电力电容器等构成，AZCL在AZC的基础上添加了电抗器，电抗率可选7%/14%，用于主要谐波为5次及以上/3次、5次及以上的电气环境。改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式。具有补偿效果更好，体积更小，功耗更低，价格更廉，节约成本更多，使用更加灵活，维护更方便，使用寿命更长，可靠性更高等特点。
5.5 ANSVG-G-A混合动态滤波补偿装置
ANSVG-G-A混合动态滤波补偿装置在补偿无功的同时可兼治理系统的谐波，该设备以并联方式接入配电系统，实时监测系统的电流分量，通过控制计算及逻辑变化，计算出系统所需的无功分量及谐波分量，然后通过三相全桥换流电路实时产生系统所需要的无功与谐波电流注入到配电系统中，实现智能补偿，兼谐波治理。
5.6 ANSVG-S-A系列混合动态消谐补偿装置
ANSVG-S-A系列混合动态消谐补偿装置应用新技术，以SVC的经济性和APF滤波的性等特点为基础，将两者技术相结合，提高传统无功补偿技术，在降低成本的同时，实现谐波治理与无功补偿。
6、应用案例
6.1 概述
某工厂负载为空压机、注塑机一类的变频设备，是典型的谐波发生源，客户要求针对谐波电流进行治理，改造前/后实测数据如下：
治理前数据截图
6.2 测量前/后数据统计
| 变压器 | 电流 | 电流畸变率 | 谐波电流 | 电压畸变率 | 3次谐波 | 5次谐波 | 7次谐波 | 11次谐波 |
| 治理前A相 | 493.0 | 32.39% | 159.7 | 5.4% | 5.5 | 138.5 | 49.7 | 29.3 |
| 治理后A相 | 458.5 | 10.42% | 47.8 | 2.97% | 0.7 | 39.9 | 21.8 | 4.7 |
| 治理前B相 | 483.2 | 32.67% | 157.8 | 5.48% | 6.4 | 138.8 | 44.1 | 29.3 |
| 治理后B相 | 455.0 | 10.56% | 48.0 | 3.01% | 6.0 | 40.8 | 19.8 | 7.0 |
| 治理前C相 | 498.8 | 31.82% | 158.8 | 5.51% | 1.9 | 139.4 | 46.7 | 29.3 |
| 治理后C相 | 479.2 | 10.40% | 49.8 | 3.01% | 2.9 | 41.4 | 23.2 | 6.8 |
6.3 测量前/后数据分析
从治理前后的测量数据电流波形对比图中，我们可以较为直观的看出谐波治理后的电流波形更加平滑，更加趋近于正弦波形。根据数据统计可知，谐波电流主要以5、7、11次为主，治理前的5、7、11次谐波电流均超出国标限值（5次62A、7次44A、11次28A），经过容量200A的ANAPF有源滤波器治理后均降到了限值以下，满足国标对于各次谐波电流值的要求；治理后谐波电流畸变率（以A相为例）由治理前的32.39%降到了10.42%；治理后谐波电压畸变率（以A相为例）由治理前的5.4%降到了2.97%，满足国标限值电压畸变率≤5%的要求，各项指标完全符合国家标准，谐波治理效果明显。
7、典型业绩
| 常州市轨道交通 | 青岛国际机场 |
| 武汉军运会体育中心 | 赞比亚城市安全中心 |
| 沪通铁路 | 哈尔滨某医院松北院区 |
| 兰州某人工智能云计算 | 棋山隧道配电 |
| 中国邮政速递物流 | 晋江第二体育馆中心 |
| 安徽某生物医药产业园 | 华电淄博华星项目 |
| 北湖轻轨 | 方庄未来水厂 |
| 利时广场 | 长沙某智能制造产业园 |
| 杭州火车南站 | 达州西客站充电站 |
| 高淳人民医院 | 上海张江高科产业园 |
| 深圳某污水处理厂 | 兰州大学 |
| 尧塘中小学 | 郑州市民活动中心 |
