能動電力フィルタ装置（APF）

基本概念

給電システムの高調波の定義は、周期的な非正弦波電力量をフーリエ級数分解し、電力網基本波周波数と同じ成分を得るほか、電力網基本波周波数よりも大きい一連の成分を得ることであり、この部分の電力量を高調波と呼ぶ。

高調波周波数と基本波周波数の比を高調波回数と呼ぶ。

頻度基本周波数の奇数倍の高調波であり、「奇次高調波」と呼ばれ、例えば3、5、7次高調波、周波数が基本周波数の偶数倍の高調波は、2、4、6、8次高調波などの「偶数高調波」と呼ばれています。一般的に、奇次高調波による危害は偶次高調波よりも大きい。平衡化された三相系では、対称関係のために偶数高調波は除去されており、奇数高調波だけが存在する。

高調波含有量は、周期的な性交流量から基本波成分を減算した量である。

高調波含有率、周期性交流量中に第h次高調波成分を含む方平均根値と基本波成分の方平均根値の比（パーセンテージ表示）。

全高調波歪み率、周期性交流量中の高調波含有量の方平均根値とその基本波成分の方平均根値の比（パーセンテージ表示）。

高調波存在領域

◆現代工業の高速発展◆現代工業設備の大量使用

石油化学工業用周波数調整装置

自動車製造工業用直流伝動装置

鉄鋼工業用電気溶接機

半導体電子工業用中間周波数装置

通信業界の高出力制御シリコン

製紙軽工業用電子整流装置

タバコ工業UPSシステムコンピュータ設備

◆商業化されたオフィスビルの新型蛍光灯器具

◆スタジアム、展示館電解設備

ハーモニック危害

1）電力供給システムにおける高調波危害は主に以下のいくつかの方面に現れている：

給電設備は高周波成分の作用の下で、皮膚効果が増大し、渦電流、磁気ヒステリシスなどの影響が増加し、異常過熱を引き起こし、損失は大きく増加した。高調波成分は電流と電圧波形に歪みを生じさせ、波形のゼロ点を超えた歪みは直接制御素子または装置に干渉と誤動を生じる。

2）高調波影響の主な装置：

トランス、回転電機：

鉄心磁気誘導環流が増加し、電気設備の発熱損失を大幅に増加して消費電力を増加する、絶縁老化を加速させ、設備の寿命に影響を与える。

でんせんヶーブル：

皮膚凝集効果が増大し、発熱損失が増加する、絶縁老化を加速させ、寿命に影響を与える。

電力容器群：

高調波電圧はコンデンサの劣化を加速させ、コンデンサの損失係数を増大させ、付加損失を増加させ、故障の発生やコンデンサの寿命の短縮を容易にする一方、共振回路の共振周波数がある高調波周波数に近い場合は、高調波電流を増幅させ、共振を発生させる。

電力供給設備：

回転電機の回転速度が不安定で、電気供給設備の機械振動が大きくなり、共振も発生した。

制御素子または装置：

高調波干渉を受けてエラーや誤動作をする。負荷スイッチが誤ってジャンプした場合、制御装置が暴走したり不安定になったりする。

リファレンス基準

GB/T 14594-193「電気エネルギー品質コモングリッド高調波」相電圧の制限値は下表を参照：

共通接続点に注入される高調波電流許容値は次の表（一部抜粋）を参照：

アプライアンスの動作原理

外部電流インダクタCTを通じて負荷電流信号をリアルタイムで収集し、内部監視電流からその中の高調波電流部分を分離し、その後IGBT変流を通じてシステム高調波の大きさが等しい位相と反対の補償電流を出力し、高調波をフィルタ除去する機能を実現する。

使用環境条件：
　 ◆ 周囲温度：-25℃～55℃
◆ 相対湿度：＜85%（25℃時）異なる温度と湿度条件下で、設備の運転時の凝縮防止に注意すること、
◆ 周囲の媒体は爆発及び燃えやすく、爆発しやすい危険がなく、腐食性ガスがなく、導電性塵埃がない、
◆ 標高2000 m以下
◆ 設置場所には激しい振動や揺れはなく、設置傾斜は5%以下である。

利点：
◆ 応答速度が速い：先進的なアルゴリズムを採用し、応答速度は100μS未満、
◆ 消調効果は明らかである：HL-APF能動電力フィルタリング装置の処理後の高調波含有量は5%未満、
◆ 信頼性が高い：保護機能が完備し、システム或いは設備異常時の安全運行を確保する、
◆ モジュール化設計を採用し、メンテナンスが便利で、放熱性能が良好である、
◆ 構成が柔軟で、異なるお客様のニーズを満たすことができます。
◆ 3〜31次高調波を同時にフィルタ除去することができる。