1、項目背景
? ? ? ?江蘇江陰蘇南國際碼頭橋吊和皮帶傳輸采用了大量大功率變頻電源，啟動頻繁，導致系統(tǒng)無功波動大，造成電壓波動和功率因數(shù)偏低等問題，每月均會導致一定數(shù)量的功率因數(shù)罰款。同時采用大功率變頻調(diào)速電源，產(chǎn)生很大諧波干擾，嚴重危害配電系統(tǒng)電能品質(zhì)，因此，蘇南國際碼頭的濾波補償設(shè)備必須反應速度快，濾波效率高，補償效果，才能滿足配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的要求。導致蘇南國際碼頭高壓補償柜自 2011 年以來一直沒有投入運行，原 10kV 高壓補償柜無法投入使用的原因主要有：
? ? ? ?(1)由于蘇南國際碼頭的門機和橋吊屬于快速變化運行的負載，運行時無功波動大；高壓配電室的補償柜屬于靜態(tài)補償柜，無法滿足門機和橋吊快速變化運行的工作需要，投入補償時往往造成補償電容由于投入時間滯后，導致系統(tǒng)過補或欠補，同時由于頻繁的投切也會造成補償柜元器件的迅速損壞。
? ? ? ?(2)由于蘇南國際碼頭主要電力負載是門機和橋吊。門機、橋吊的主要電源均為大功率變頻器控制電源，大功率變頻電源運行時會產(chǎn)生極大的高頻次諧波含量，主要為 5 次、7 次、 11 次、13 次諧波，高頻的諧波含量導致電容器容抗減小，電容電流異常升高，導致補償柜不但不能補償系統(tǒng)感性無功電流，反而隨著電容器的投入，造成系統(tǒng)電流的升高，放大系統(tǒng)諧波含量，導致系統(tǒng)功率因數(shù)不能達標，補償柜因異常也無法正常投入。
? ? ? ?由此可知，蘇南國際碼頭主要的電能質(zhì)量問題是無功快速波動造成系統(tǒng)電壓波動，同時也造成無功補償無法跟蹤，從而導致無功補償失效。此外，由于大功率變頻器產(chǎn)生的諧波含量，也導致了供電質(zhì)量的惡化。
2、解決方案
? ? ? ?由于蘇南國際碼頭門機和橋吊負載的特性，要求高壓配電系統(tǒng)配置高效動態(tài)無功補償裝置，該裝置應具有以下特點：補償迅速且能連續(xù)補償，根據(jù)門機橋吊的運行特點，補償響應速度應小于10ms；能承受并消除一定諧波含量。為此，江蘇思源清科有限公司為其提供了有源電力濾波器的產(chǎn)品方案。
思源清科有源電力濾波器 SYQK-APF 采用直接 PWM 電流控制技術(shù)，其輸出電流波形和相位完全可控，SYQK-APF 能夠在額定感性到額定容性的范圍內(nèi)運行。由于無需大容量的電容器和電抗器做儲能元件，SYQK-APF 的占地面積只有相同容量 SVC 的 50%。
3、SYQK-APF 的濾波補償方式的特點及效果
? ? ? ?(1)SYQK-APF 可以雙向補償，既可以補償容性無功又可以補償感性，適合橋吊提升和降落時的負載特性；
? ? ? ?(2)SYQK-APF 響應速度<5ms；
? ? ? ?(3)SYQK-APF 可以保障系統(tǒng)功率因數(shù) 0.95 以上，電壓波動范圍符合國標；
? ? ? ?(4)SYQK-APF 可以補償系統(tǒng)無功又可以消除系統(tǒng)諧波；
? ? ? ?(5)SYQK-APF 基本不受系統(tǒng)背景諧波影響；
? ? ? ?(6)SYQK-APF 并聯(lián)接入系既統(tǒng)，隨著系統(tǒng)負載容量增加或運行方式改變可以方便并聯(lián)擴容。
4、項目收益 使用思源清科有源電力濾波器 SYQK-APF 系列后，蘇南國際碼頭節(jié)電情況如下：
? ? ? ?(1)力率電費
? ? ? ?目前系統(tǒng)大量使用變頻器，功率因數(shù)以 0.9 考慮，系統(tǒng)負載 4360kVA，使用 SYQK-APF 后，系統(tǒng)功率因數(shù) 0.97 以上，力率獎勵比例為-0.75%，電費 0.65 元/度，按照年運行時間 8000h 來計算：年節(jié)約力率電費=4360×0.75%×0.65×8000=17 萬元
? ? ? ?(2)傳統(tǒng) FC 和 SYQK-APF 運行效率節(jié)電
? ? ? ?新一代有源型 SYQK-APF 動態(tài)無功補償與諧波治理裝置的運行損耗低，占地小，為用戶帶來明顯經(jīng)濟效益。晶閘管控制的電容器電抗器組的 FC 濾波補償裝置的運行損耗約 1.2%，有源型 SYQK-APF 的運行損耗約 0.5%。以 1M 容量考慮，年運行時間 8000h，電費 0.65元/度來計算：年節(jié)約運行損耗電費=0.65×1000×(1.2%-0.5%)×8000=3.64 萬元 以上二項節(jié)電費用在20.64 萬元左右，經(jīng)濟效益顯著。
