Transcript 有源电力滤波器技术发展趋势

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有源电力滤波器发展趋势—模块化
——深圳盛弘电气
刘帅
产品部 产品经理
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86-(0)-186-8892-2240
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路1001号国际E城研发楼D1栋6层
新能源：光伏
储能 新能源汽车
电话：0755-86511588
智能电网：电能质量 定制电源
传真：0755-86513100
目录
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一、盛弘简介
二、APF应用现状及发展
三、产品需求及应对措施
四、产品介绍
五、设计选型
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一、公司介绍
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盛弘发展历史
2011,有源滤波器产品获国家创新基金
2011年，有源滤波器产品成为中国有源滤波市场一线品牌
光伏、电动汽车为公司新兴收入增长产业，全面推广市场，光伏进入
海外市场
2011年，光伏事业新增组串逆变器，微逆变器产品线，成为全球仅有
的3个具备全技术种类光伏逆变器产品的公司
2010年被认定为软件企业，有源滤波器产品被认定为“软件产品”
2011年，光伏逆变器被认定为“软件产品”
2010年进入新能源光伏产业领域，在2008年建立的三电平大功率逆变器技术平台基础上，开
发了50KW和250KW中央光伏逆变器
进入新能源电动汽车领域，开发了12.5KW非车载充电机
2009，有源滤波器产品入选深圳市科技资金技术研究开发计划
2008.09，实现有源滤波器第一批订单销售
2008.07，完成有源滤波器产品研发，并建立了三电平大功率逆变器技术平台
2007.10，盛弘成立
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盛弘技术平台
完整电力电子技术平台
AC/DC,DC/AC,AC/AC,DC/DC
200W-500KW产品丰富开发经验
盛弘创业四年，积累了完整四种电力电子技术平
台。盛弘在技术平台研发产品，产品继承盛弘电力
电子技术高效率、高功率密度、稳定可靠的技术优
势。
电力电子
技术
AC/AC
车载独立电源
AC/DC
非车载充电机
DC/AC
有源滤波器
光伏逆变器
DC/DC
EPS
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盛弘人才竞争力
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专利及荣誉
专利
15项专利
10项发明专利
4项实用新型专利
1项外观专利
荣誉
国家创新基金
深圳市科技资金技术研究开发计划
软件产品
软件企业
第一届中国（深圳）创新创业大赛三等奖
第二届深圳“创业之星”创新创业大赛第三名
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盛弘服务网络
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产品应用业绩区域
盛弘办事处
2011年开始拓展欧洲、美洲
海外光伏市场
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二、APF应用现状及发展
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电能质量背景
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• 非线性负载应用增加；
– 变频器、UPS、充电机、中频炉、加热炉等
• 谐波危害凸显；
– 电容器损毁、变压器发热增加等
• 电能质量概念渐入人心
• APF功效被验证
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APF应用情况
2006~2012 中国APF产品市场及预测图
100%
10
9
92%
8
4.6
5
单位：亿元人民币
7.8
7
6
9.3
5.4
6.5
4
2.3
3
2
1
17%
1.2
20%
20%
20%
2010
2011
2012
0
2006
2007
2008
2009
APF产品市场
数据来源：新华信
年均增长率
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APF应用发展方向
•
•
•
•
从
从
从
从
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技术改造 到 预先设计
单独使用 到 整体系统
单个设备 到 系统元件
整机 到 模块化
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APF应用发展方向
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三、产品需求及应对措施
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谐波的相关标准
GB/T14549-1993 《电能质量 公用电网谐波》
公用电网谐波电压
电网标称电压 电压总谐波畸变
KV
率/%
0.38
6
10
35
66
110
各次谐波电压含有率/%
奇
次
偶
次
5.0
4.0
2.0
4.0
3.2
1.6
3.0
2.4
1.2
2.0
1.6
0.8
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谐波的相关标准
GB/T14549-1993 《电能质量 公用电网谐波》
公用电网谐波电压
标
准
电
压
KV
基
准
短
路
容 2
量
MVA
谐波次数及谐波电流允许值/A
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
0.3
10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12
8
6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 6.1 6.8 5.3 10 4.7 9.0 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8
10 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1
35 250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5
66 500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 2.6 2.6 2.0 3.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6
110 750 12 9.6 6.0 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7 1.9 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.1 1.0 1.9
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谐波治理的需求
绿色
低成
本
技术
要求
稳定
易用
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盛弘电气的不懈努力
绿色
高效率
易用
模块化
智能化
稳定性
提高稳定性
低成本
降低成本
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提高效率-降低损耗
赛因思尔方案
传统方案
开关器件损耗
磁性元件损耗
辅助部分损耗
传统
有源滤波器
降低母线电压以降低
功率器件的损耗
采用三电平拓扑以降低
所选功率管的耐压值
优化算法提高产品的效率
简化功率流走向减少
内部损耗
优化磁性元器件磁芯及其
绕法减少损耗
合理调整风扇转速减少
不必要损耗
传统方案
效率95%
赛因思尔
效率达97.17%，
年节省电能损耗
6500kwh
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提高功率密度
赛因思尔方案
传统方案
开关纹波滤波器体积
进线电抗器体积
体积缩小后的散热问题
传统
有源滤波器
优化风道、分布式散热
高频化及三电平拓扑减
小 电感体积
立体化布局，充分利用
结 构空间
多个小电容并联取替传
统 大电容，方便布局，
优化 散热
PCBA集中安装方式替代
传统分散结构形式
传统方案
赛因思尔
近2米高
机柜
176*440*630mm3
比家用电脑主机
体积稍大
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提高产品稳定性
元器件选型
生产
关键元器件全部选型
国际知名品牌
测试
ICT、FVT、Hi-pop、AOI
耐压、绝缘电阻、漏电流
老化测试12小时
工作性能测试
抗干扰、冲击性负载测试
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ISO9000质量管理体系
年产能5000台的专业制造基地
稳定
可靠
应用
-40%～+20%极宽电压输入范围
自动限流
承受负载短路冲击，自动重新启动
三相电流输入输出独立控制
IP20防护,20kA防雷
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降低成本
传统方案
赛因思尔方案
开关器件成本
无源元件成本
非标元件带来的额外成
本
机柜成本
非标设计带来的额外生
产和质量控制成本
运输成本
小体积高频电感替代传统
体积庞大的电抗器
分立元器件替代传统的
IPM
合理的结构设计及功率流
走向省去内部大部分电缆
归一化设计降低采购成本
模块化小体积设计降低
机柜成本
布局及内部连接关系的
简化降低生产成本
小体积轻重量降低了运输
成本
传统
有源滤波器
传统方案
赛因思尔
众多无谓
合理设计
将每一分钱
花到极致
成本消耗
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三、产品介绍
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赛因思尔有源滤波器产品系列
25A/35A壁挂
260*405*178mm
50A/60A壁挂
176*440*630mm
100A壁挂
232*440*575mm
690V有源滤波器
25A/35A机架
260*405*178mm
50A/60A壁挂
176*440*630mm
多机并联
集中监控系统
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赛因思尔有源滤波器产品系列
标准通信机柜
低压配电柜
标准尺寸：
标准尺寸：
600W*1000D*2200H
600W*1000D*2000H
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SinexcelAPF特点 之 广泛应用
100000安培安装容量
谐波源：泥浆泵
变频风机等
石油
石化
现代
建筑
30多个行业应用
港口
码头
谐波源：变频器
谐波源：UPS、
开关电源
行业
分布
通信
谐波源：UPS、开关电
源、变频电梯/空调、
照明、各种电器设备
谐波源：UPS、
开关电源
医疗
新能源
谐波源：单晶炉
谐波源：充电机
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Sinexcel有源滤波器典型业绩
行业
通信
项目
行业
项目
中国移动浙江舟山移动分公司
电池制造—深圳瑞达电源有限公司
中国电信重庆分公司
充电机制造—江苏南京特能电子有限公司
中国移动成都分公司
大制造
选矿工厂—湖南省柿竹园有色金属有限责任
公司
中国电信四川泸州分公司
空调制造—特灵空调系统（中国）有限公司
中国移动新疆分公司
塑料管道制造—武汉市金牛管业有限公司
中国联通鄂尔多斯分公司
山西省煤炭总医院
四川省南充人民医院
港口码头
现代建筑
山东省人民医院
广东省中山市中医院
医疗
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辽宁省吉林市双阳区医院
江西省鹰潭市贵溪新人民医院
广东省深圳市大庆大厦
河南省安阳农业局大厦
广东省中山市市政府会议中心
广电/会议中心
辽宁省中医第三医院
山西省祁县医院
山东省日照港
辽宁省电视台
江西省吉安市文化艺术中心
主题公园
新能源
广东省深圳市东部华侨城
广东省深圳市比亚迪汽车充电站
单晶硅-陕西西安阳光能源科技有限公司
山东省血液中心
市政
广东省佛山市南海垃圾焚烧发电二厂
江苏省无锡人民医院
石油开采
中国石油华北分公司
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Sinexcel有源滤波器典型应用
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Sinexcel有源滤波器典型应用
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SinexcelAPF特点 之 友善人机界面
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SinexcelAPF特点 之 后台监控
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SinexcelAPF特点 之 完整资质认证
CE认证
电力工业部电力工
业电力设备及仪表
质量试验测试中心
质量试验报告，编
号2009103
信息产业部通信电
源产品质量监督检
验中心质量检检验
告，编号11-08WT0024
ISO9000质量管理体系
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五、设计选型及案例分享
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选型分类
改造类
选型分类
新建类
1 现场勘
测
2 容量配
置
设计
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设计要素
设计要素
容量
尺寸
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设计流程
容量确定
产品定型
尺寸确认
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容量确定
就地补偿
就地计算
总线计算
综合补偿
就地计算
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容量确定
计算公式：
谐波电流
I H =I1 × THDi%
基波电流
电流谐波
畸变率
衍生公式：
S: 变压器视在容量
K: 变压器利用率
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容量确定
简化公式：
谐波含量=计算电流×THDi
总线补偿： THDi一般取10%~30%
负载补偿： THDi根据负载而定，一般为15%~100%，典型值为
20%~30%
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容量确定
部分行业总线电流谐波畸变率记录表
行业类型
谐波源负载
推荐THDi
治理方式
办公楼宇
计算机设备，中央空调，各类节能灯、
办公类用电设备、大型电梯
15%
集中治理
医疗行业
重要医技设备：核磁共振设备、加速器、
CT、X光机等
20%
集中治理
公共设施
可控硅调光系统、UPS、中央空调
25%
集中治理
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设计案例
某医院配电：变压器的额定容量为1000kVA，变压器变比为10/0.4 kV。K取
值为0.8，THDi取值为20%，根据公式2可得：
谐波电流：I H

1000 1000  0.20
3  400  1  0.20
2
 226 A
进位取整——产品定容为240A
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设计案例
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
Sinexcel
型号
025 APF
035 APF
050 APF
060 APF
100 APF
120 APF
150 APF
180 APF
200 APF
240 APF
270 APF
300 APF
360 APF
400 APF
500 APF
600 APF
44L/HL
44L/HL
44L/HL
44L/HL
44L/HL
44L/FL
44L/FL
44L/FL
44L/FL
44L/FL
44L/FL
44L/FL
44L/FL
44L/FL
44L/FL
44L/FL
尺寸（宽*深*高，mm）
260*178*405
260*178*405
440*176*630
440*176*630
440*232*575
600*1000*2200
600*1000*2200
600*1000*2200
600*1000*2200
600*1000*2200
600*1000*2200
600*1000*2200
600*1000*2200
600*1000*2200
600*1000*2200
600*1000*2200
安装方式
壁挂式安装
壁挂式安装
壁挂式安装
壁挂式安装
壁挂式安装
落地式安装
落地式安装
落地式安装
落地式安装
落地式安装
落地式安装
落地式安装
落地式安装
落地式安装
落地式安装
落地式安装
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设计案例
补偿方式
总线补偿
补偿容量
尺寸
安装方式
240A
单屏
600W*1000D*2
200H
落地式
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设计案例—图纸
电流互感器CT
断路器
Sinexcel 240 44L/RL
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