有源濾波器行業(yè)知識(shí)

有源濾波器行業(yè)科普好！現(xiàn)在我們從三個(gè)方面來了解有源濾波器（APF），第一個(gè)方面主要介紹濾波器的工作原理，第二個(gè)方面介紹有源濾波器的應(yīng)用領(lǐng)域以及具體的功能作用，第三個(gè)方面主要介紹分析濾波器的市場以及推廣，第四方面介紹有源濾波器的品牌對比。第一方面：有源電力濾波器，是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)測線路中的電流，并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入高速數(shù)字?jǐn)?shù)字信號(hào)處理器(DSP)對信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)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(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。那么，諧波是怎么產(chǎn)生的？諧波的產(chǎn)生是由于正弦波電壓施加在非線性負(fù)載上，電流就變成了非正弦波，非正弦波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生降壓，會(huì)使電壓波形也變成非正弦波。如今在通訊、半導(dǎo)體、石化、化纖、鋼鐵中加熱爐和汽車制造等行業(yè)中廣泛使用的負(fù)載大部分為非線性負(fù)載，如變頻調(diào)速設(shè)備、整流器、不間斷電源、開關(guān)電源、電弧爐、焊接設(shè)備、電腦、電梯、變頻空調(diào)、節(jié)能燈和復(fù)印機(jī)等等。由于這些非線性負(fù)載所產(chǎn)生的大量諧波電流涌入電網(wǎng)中，導(dǎo)致電壓波形發(fā)生畸變現(xiàn)象。這種諧波污染對電網(wǎng)和用戶產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害。那么什么是SVG呢？SVG中文名叫做靜止無功發(fā)生器，英文描述為：Static Var Generator，簡稱為SVG。又稱高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償發(fā)生裝置，或靜止同步補(bǔ)償器。是指由自換相的電力半導(dǎo)體橋式變流器來進(jìn)行動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)难b置。SVG是目前無功功率控制領(lǐng)域內(nèi)的最佳方案。相對于傳統(tǒng)的調(diào)相機(jī)、電容器電抗器、以晶閘管控制電抗器TCR為主要代表的傳統(tǒng)SVC等方式，SVG有著無可比擬的優(yōu)勢。那好，那它們之間有沒有什么聯(lián)系和區(qū)別？區(qū)別：SVG是靜態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備，是用來提高系統(tǒng)功率因數(shù)的；而有源濾波器（目前市面所能見到的有源濾波器都是并聯(lián)的）是諧波補(bǔ)償設(shè)備，是用來消除系統(tǒng)內(nèi)的諧波的。這是兩者最重要的區(qū)別。 聯(lián)系就是：兩者可以組合在一起使用，在補(bǔ)償無功功率的同時(shí)，亦可以對系統(tǒng)內(nèi)的諧波電流進(jìn)行抑制。簡單來講（用大白話說）：APF主要是濾波功能。SVG主要是無功補(bǔ)償。如果有諧波，SVG需要配濾波器進(jìn)行。SVG的好處是容量可以做的比較大一些。APF，一般有50A,100A，150A不等。APF對系統(tǒng)要求比較高。如果你系統(tǒng)里面已經(jīng)有電容器的存在，那么APF就比較容易損壞（這絕對是經(jīng)驗(yàn)之談）。但是可能系統(tǒng)又需要無功，因此就需要比較精密計(jì)算和仿真。第二方面：有源濾波器的應(yīng)用領(lǐng)域以及功能作用。說到有源濾波器的應(yīng)用領(lǐng)域，首先要知道，為什么要用有源濾波器？它有什么用呢？那好，大家都知道，有源濾波器是用來治理諧波的，因此，它的作用就是濾除諧波。那為什么要治理諧波呢？因?yàn)橹C波是有危害的，危害的種類有：a.造成電纜、電動(dòng)機(jī)和變壓器過熱，導(dǎo)致其實(shí)用壽命下降或損壞；b.損壞敏感的設(shè)備，導(dǎo)致生產(chǎn)或者實(shí)驗(yàn)中斷，造成重大損失；c.引發(fā)斷路器誤動(dòng)作，區(qū)域性停止事故；d.造成電容器過載或因故障而損毀；e.導(dǎo)致中性線上出現(xiàn)大電流而引發(fā)系統(tǒng)故障；f.誘發(fā)電網(wǎng)諧振；g.電網(wǎng)中存在的諧波將降低供電效率；h.如諧波污染等級過高，將得不到供電部門的入網(wǎng)批準(zhǔn)；tips：如果簡單地用一幅圖表示：既然知道了諧波的危害在哪里？那我們來講講有源濾波器對防止這些危害的產(chǎn)生有什么具體的作用吧！不過首先要講一下APF的特點(diǎn)：動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性；可同時(shí)補(bǔ)償諧波，無功和不平衡；不易受電網(wǎng)阻抗、頻率變化的影響;維護(hù)簡單；體積小、重量輕；效率高。好！講完了一般特點(diǎn)！再講某品牌廠家的濾波器的特點(diǎn)（其中前7點(diǎn)為技術(shù)優(yōu)勢，后5點(diǎn)為技術(shù)特點(diǎn)）: 好！那么大家已經(jīng)對有源濾波器的特點(diǎn)有一定了解了，針對諧波的危害和有源濾波器的特點(diǎn)，我們來分析一下有源濾波器的應(yīng)用領(lǐng)域。難道不就是哪里有污染，哪里就需要治理嗎？沒錯(cuò)，這句話說的很對，的確是應(yīng)該需要這樣。但是，這只是籠統(tǒng)的說法，但同時(shí)也要從經(jīng)濟(jì)、需求、輕重急緩等角度來考慮實(shí)際問題。再說簡單點(diǎn)，用一句話表示就是：APF出現(xiàn)在整流器、變頻器、UPS、一次電源等出現(xiàn)的地方。那么什么地方有這些東西呢？ 通信行業(yè) 金融行業(yè) 制造行業(yè) 冶金行業(yè) 石化行業(yè) 電鐵軌道及交通行業(yè) 公共設(shè)施-市政設(shè)施、公眾娛樂設(shè)施、污水處理 醫(yī)療行業(yè) 其它行業(yè)領(lǐng)域需應(yīng)用此類產(chǎn)品：石油和天然氣行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、水處理行業(yè)、水泥行業(yè)、汽車工業(yè)、過程控制行業(yè)、造紙業(yè)。典型應(yīng)用場合：辦公大樓、商業(yè)大廈、UPS系統(tǒng)、HVAC、計(jì)算機(jī)中心、升降系統(tǒng)、高速鐵路、城際鐵路、電力機(jī)車等。第三方面：有源濾波器的市場以及推廣。有人說：國內(nèi)的廠家越來越多，但發(fā)展過快，往往是市場需求量比較大，發(fā)展過快，好多國內(nèi)的濾波器品質(zhì)爛的不值一提。目前好多項(xiàng)目，都是靠“關(guān)系”賣進(jìn)去的，好多地方只裝不用！不能用！所以要做，最好做進(jìn)口的品牌，能到國內(nèi)代理商哪里親自考查一下。有人說：這個(gè)產(chǎn)品需求量不會(huì)下降，因?yàn)楝F(xiàn)在的非線性負(fù)載(LED大屏幕、節(jié)能燈、變頻器、UPS）用的越來越多，這些諧波源不會(huì)減少，因此帶來的諧波危害會(huì)越來越嚴(yán)重，無論從用戶、設(shè)計(jì)都會(huì)很關(guān)注，而且相關(guān)的諧波標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)隨之而產(chǎn)生，替換現(xiàn)有的GBT14549-1993 國家標(biāo)準(zhǔn)，他現(xiàn)在已不適合當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)。有人說：APF有源濾波器國內(nèi)應(yīng)用場合多見于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，且是政府部門、醫(yī)院及電信等部門，利于電信基站！有些場合并不適用APF還有人說：高端產(chǎn)品的大部分市場仍然被外資企業(yè)占據(jù)，而一些技術(shù)要求不高的產(chǎn)品則主要為國內(nèi)企業(yè)相互競爭。以低壓濾波設(shè)備為例，80%的市場為外資企業(yè)，尤其是有源濾波器市場。低壓無功補(bǔ)償設(shè)備市場上則存在著大量的本土企業(yè)，占據(jù)了絕大部分市場，但絕大部分都是技術(shù)含量較低的無源補(bǔ)償設(shè)備。本土企業(yè)和外資企業(yè)在某些產(chǎn)品的技術(shù)方面仍然存在差距。還有人說：電力有源濾波器的發(fā)展趨勢是提高穩(wěn)定性（市場上做的有幾十家，但真正有自己技術(shù)的沒幾家，然后穩(wěn)定性不高），響應(yīng)時(shí)間有待提高（現(xiàn)在普遍響應(yīng)時(shí)間在1020ms，還不夠，好多場合還用不了，有的廠家提us級得是吹牛的），效率還得提高，成本還得控制。不過，隨著電力電子器件的成本日趨降低，和控制技術(shù)的成熟穩(wěn)定，APF和SVG必將替代傳統(tǒng)的無源無功補(bǔ)償和諧波治理設(shè)備。好！大家都發(fā)表了各自的意見，我就整合一下大家的觀點(diǎn)：1、從近幾年濾波器廠家如雨后春筍般冒出足可以說明，有源濾波器的市場的前景是廣闊的，市場是有需求的，是一塊大蛋糕。2、隨著科技發(fā)展，電力電子元器件的運(yùn)用越來越多，這表明，濾波器市場是長久的。3、國家出臺(tái)政策鼓勵(lì)改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量，獎(jiǎng)罰分明，諧波治理是受到國家重視的，因此也可以這么說，濾波器是受到國家重視的。4、目前國內(nèi)國產(chǎn)各個(gè)廠家生產(chǎn)的有源濾波器質(zhì)量參差不齊，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，可謂魚龍混雜，比較混亂。5、國內(nèi)有源濾波器在技術(shù)上的發(fā)展，經(jīng)過了這幾年，也有了很大的提升，也逐步縮小了與國際品牌的差距。6、始終與國際品牌存在著差距的，起碼從價(jià)格上可以看出來，1000/A以上的基本上是國際或者合資品牌，1000以下的則是國產(chǎn)。既然市場混亂成這樣，那么如何推廣有源濾波器呢？具體你問我怎么做最好，我知道的也不多。其中一點(diǎn)肯定是中國傳統(tǒng)的關(guān)系營銷，在飯桌酒桌上談生意。這點(diǎn)不提也罷，大家都懂的。還有一點(diǎn)就是往設(shè)計(jì)院方向的推廣，到目前來講，設(shè)計(jì)院對品牌的控制力度大不如前了，換做以前，設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)什么牌子的產(chǎn)品你甲方就得用什么牌子，現(xiàn)在是設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)什么牌子，甲方可以改，經(jīng)銷商可以改，施工方可以改，總包方可以改，甚至可以讓設(shè)計(jì)院直接改圖。終歸如此，設(shè)計(jì)院推廣工作也是要做的，而且十分必要。設(shè)計(jì)院推廣，不僅僅是針對單一項(xiàng)目的推廣，同時(shí)也是對品牌的推廣，入得了少數(shù)設(shè)計(jì)師眼里的品牌，說明這個(gè)產(chǎn)品能用，入得了大多數(shù)設(shè)計(jì)師眼里的品牌，說明這個(gè)牌子的產(chǎn)品不錯(cuò)。而且，當(dāng)這個(gè)設(shè)計(jì)師習(xí)慣了用這個(gè)產(chǎn)品的時(shí)候，那就是這個(gè)品牌媲美國際品牌的時(shí)候了。第四方面：有源濾波器的品牌對比。有源濾波器什么牌子最好呢？我只能回答，沒有最好，只有最適合。從國內(nèi)有源濾波器生產(chǎn)單位的背景來看，最早開始生產(chǎn)的多為電容器廠家，隨后部分高低壓電氣設(shè)備廠家也加入到電力濾波器制造領(lǐng)域；另一部分為西安交大、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)等進(jìn)行技術(shù)研究開發(fā)單位。其中，真正具有技術(shù)和產(chǎn)品規(guī)模的專業(yè)單位，只有以西安賽博電氣，中國電科院，上海追日，江陰龍?jiān)?，深圳盛弘等極少數(shù)廠家，大量從事諧波治理的單位在技術(shù)上、規(guī)模上以及服務(wù)上不形成規(guī)模競爭，競爭程度也沒有飽和。目前國內(nèi)電力濾波器的市場競爭主要依靠關(guān)系營銷，對技術(shù)和服務(wù)重視程度不夠，但隨著地裂產(chǎn)品暴露的質(zhì)量問題增多，以及對諧波治理的認(rèn)識(shí)和重視程度加深，市場將逐漸規(guī)范和成熟，并對產(chǎn)品技術(shù)和服務(wù)提出較高要求，真正具有技術(shù)和服務(wù)實(shí)力的廠家才能在競爭中勝出。市場上生產(chǎn)有源電力濾波器的廠家很多，各個(gè)品牌參差不齊，且國家標(biāo)準(zhǔn)未正式出臺(tái)，所以只能挑選出一些市場上一些主流的APF品牌，從質(zhì)量、穩(wěn)定性各方面介紹一下當(dāng)前市場上主流有源電力濾波器品牌的市場情況：目前合資主流品牌：霍尼韋爾、GE、諾基亞、ABB、施耐德、傳統(tǒng)的電氣行業(yè)的幾大合資品牌從穩(wěn)定性、可靠性來說都依然是值得可靠信賴，但是技術(shù)參數(shù)比得上國內(nèi)品牌，國內(nèi)品牌因?yàn)楦偁幍木壒室晃蹲非笮阅軈?shù)，產(chǎn)品穩(wěn)定性大打折扣， 合資品牌的價(jià)格都相對較高，一般市場標(biāo)價(jià)達(dá)20004000元/A。傳統(tǒng)的合資品牌西門子貌似還沒有APF。目前國產(chǎn)一線品牌：南京亞派 麥克斯韋電氣 深圳盛弘 上海思源 賽博電氣 深圳英納仕 追日電氣.數(shù)百家品牌估計(jì)國內(nèi)生產(chǎn)APF的廠家有上百家，以上品牌都是最近2年廣告比較多的品牌，推廣力度比較大而已。但是參差不齊。國產(chǎn)品牌的通病就是質(zhì)量不穩(wěn)定，國產(chǎn)品牌沒有7年以上的應(yīng)用案例，價(jià)格也不一定便宜，國產(chǎn)品牌的價(jià)格一般是合資的50%100%。有源電力濾波器的核心器件比如IGBT、電容器、CPU等國內(nèi)電子元件技術(shù)都不穩(wěn)定，所以國內(nèi)生產(chǎn)APF的廠家大多依靠進(jìn)口國外品牌的核心元器件，然后再在國內(nèi)組裝，所以成本總體也不低，主要是人工成本較低。另外國產(chǎn)有源電力濾波器的通病就是并聯(lián)技術(shù)，IGBT并聯(lián)技術(shù)還不過關(guān)。但是未來的趨勢肯定是核心器件國產(chǎn)化后，國內(nèi)APF廠家的價(jià)格也許才會(huì)真正降到很低。另外，有源電力濾波器出來10年左右，市場上有部分打著國外歐美公司品牌(如意大利、美國)的旗號(hào)，魚龍混雜，有些品牌