1、项目背景

       江苏江阴苏南国际码头桥吊和皮带传输采用了大量大功率变频电源，启动频繁，导致系统无功波动大，造成电压波动和功率因数偏低等问题，每月均会导致一定数量的功率因数罚款。同时采用大功率变频调速电源，产生很大谐波干扰，严重危害配电系统电能品质，因此，苏南国际码头的滤波补偿设备必须反应速度快，滤波效率高，补偿效果，才能满足配电系统电能质量的要求。导致苏南国际码头高压补偿柜自 2011 年以来一直没有投入运行，原 10kV 高压补偿柜无法投入使用的原因主要有：

       (1)由于苏南国际码头的门机和桥吊属于快速变化运行的负载，运行时无功波动大；高压配电室的补偿柜属于静态补偿柜，无法满足门机和桥吊快速变化运行的工作需要，投入补偿时往往造成补偿电容由于投入时间滞后，导致系统过补或欠补，同时由于频繁的投切也会造成补偿柜元器件的迅速损坏。

       (2)由于苏南国际码头主要电力负载是门机和桥吊。门机、桥吊的主要电源均为大功率变频器控制电源，大功率变频电源运行时会产生极大的高频次谐波含量，主要为 5 次、7 次、 11 次、13 次谐波，高频的谐波含量导致电容器容抗减小，电容电流异常升高，导致补偿柜不但不能补偿系统感性无功电流，反而随着电容器的投入，造成系统电流的升高，放大系统谐波含量，导致系统功率因数不能达标，补偿柜因异常也无法正常投入。

       由此可知，苏南国际码头主要的电能质量问题是无功快速波动造成系统电压波动，同时也造成无功补偿无法跟踪，从而导致无功补偿失效。此外，由于大功率变频器产生的谐波含量，也导致了供电质量的恶化。

2、解决方案

       由于苏南国际码头门机和桥吊负载的特性，要求高压配电系统配置高效动态无功补偿装置，该装置应具有以下特点：补偿迅速且能连续补偿，根据门机桥吊的运行特点，补偿响应速度应小于10ms；能承受并消除一定谐波含量。为此，江苏思源清科有限公司为其提供了有源电力滤波器的产品方案。

思源清科有源电力滤波器 SYQK-APF 采用直接 PWM 电流控制技术，其输出电流波形和相位完全可控，SYQK-APF 能够在额定感性到额定容性的范围内运行。由于无需大容量的电容器和电抗器做储能元件，SYQK-APF 的占地面积只有相同容量 SVC 的 50%。

3、SYQK-APF 的滤波补偿方式的特点及效果

       (1)SYQK-APF 可以双向补偿，既可以补偿容性无功又可以补偿感性，适合桥吊提升和降落时的负载特性；

       (2)SYQK-APF 响应速度<5ms；

       (3)SYQK-APF 可以保障系统功率因数 0.95 以上，电压波动范围符合国标；

       (4)SYQK-APF 可以补偿系统无功又可以消除系统谐波；

       (5)SYQK-APF 基本不受系统背景谐波影响；

       (6)SYQK-APF 并联接入系既统，随着系统负载容量增加或运行方式改变可以方便并联扩容。

4、项目收益 使用思源清科有源电力滤波器 SYQK-APF 系列后，苏南国际码头节电情况如下：

       (1)力率电费

       目前系统大量使用变频器，功率因数以 0.9 考虑，系统负载 4360kVA，使用 SYQK-APF 后，系统功率因数 0.97 以上，力率奖励比例为-0.75%，电费 0.65 元/度，按照年运行时间 8000h 来计算：年节约力率电费=4360×0.75%×0.65×8000=17 万元

       (2)传统 FC 和 SYQK-APF 运行效率节电

       新一代有源型 SYQK-APF 动态无功补偿与谐波治理装置的运行损耗低，占地小，为用户带来明显经济效益。晶闸管控制的电容器电抗器组的 FC 滤波补偿装置的运行损耗约 1.2%，有源型 SYQK-APF 的运行损耗约 0.5%。以 1M 容量考虑，年运行时间 8000h，电费 0.65元/度来计算：年节约运行损耗电费=0.65×1000×(1.2%-0.5%)×8000=3.64 万元 以上二项节电费用在20.64 万元左右，经济效益显著。