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諧波治理市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

2016-02-04

北極星輸配電網(wǎng)訊:一、諧波治理設(shè)備發(fā)展歷程

20世紀(jì)20年代末,人們開(kāi)始注意到電力系統(tǒng)非線(xiàn)性負(fù)載會(huì)產(chǎn)生諧波。20世紀(jì)50年代,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,大量非線(xiàn)性負(fù)載給電力系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)重的諧波干擾。20世紀(jì)70年代以來(lái),由于諧波所造成的危害日趨嚴(yán)重,世界各國(guó)對(duì)諧波問(wèn)題都予以充分的關(guān)注,國(guó)際上召開(kāi)了多次有關(guān)諧波問(wèn)題的學(xué)術(shù)會(huì)議。最近40年,世界各國(guó)對(duì)電力系統(tǒng)諧波問(wèn)題的研究已超過(guò)了電力系統(tǒng)自身的研究范疇,并且取得了前所未有的發(fā)展。

20世紀(jì)70年代前,諧波治理處于無(wú)源濾波器(PF:PassiveFilter,也稱(chēng)濾波器)時(shí)代。作為無(wú)源濾波器的LC濾波器,由濾波電容器、濾波電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成。因?yàn)槠渚哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、運(yùn)行可行性高、運(yùn)行費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)成為應(yīng)用最多的諧波補(bǔ)償裝置。但其工作原理決定其存在固有缺陷。

首先,諧振頻率依賴(lài)于元件參數(shù),因此只能對(duì)主要諧波進(jìn)行濾波,且LC(電容和電抗)參數(shù)的漂移會(huì)導(dǎo)致濾波特性改變,使濾波性能不穩(wěn),難以保證濾波效果。其次,只能抑制按設(shè)計(jì)要求規(guī)定的諧波成分,有時(shí)由于高次諧波的成分復(fù)雜,必須同時(shí)加入多個(gè)濾波電路,使整個(gè)無(wú)源濾波裝置的體積增大、損耗增加;同時(shí)考慮到成本問(wèn)題,不能僅靠增加無(wú)源濾波器數(shù)量來(lái)提高濾波效果。最后,電網(wǎng)中的某次諧波電壓可能在LC網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生很大的諧波電流。

20世紀(jì)70年代后,諧波治理進(jìn)入有源濾波器(APF:ActivePowerFilter)時(shí)代。諧波源一般為非線(xiàn)性負(fù)載,如整流器等,供電系統(tǒng)一般為保護(hù)對(duì)象。與無(wú)源濾波器相比,APF是一種主動(dòng)性型的補(bǔ)償裝置,具有較好的動(dòng)態(tài)性能。特別是基于電壓源型的APF,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、損耗小、價(jià)格便宜以及容易實(shí)現(xiàn)多重化,從而降低開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)頻率。因此,在工業(yè)領(lǐng)域,這種APF,通常被考慮為優(yōu)先研發(fā)的應(yīng)用項(xiàng)目。當(dāng)前,有源濾波器(APF)應(yīng)用于用戶(hù)端電力諧波抑制,被認(rèn)為是最有效的抑制諧波的方法。

二、諧波治理市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù),2014年度我國(guó)電網(wǎng)新增電力約為10251萬(wàn)千瓦。電力網(wǎng)絡(luò)中使用的大量非線(xiàn)性負(fù)荷,產(chǎn)生了大量的諧波,諧波含量約占10%左右,且這些諧波絕大部分沒(méi)有得到有效的治理。

若按照13%(2014年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))的諧波治理比例(即諧波治理容量為諧波容量的13%),則諧波治理容量約為92萬(wàn)千瓦,對(duì)應(yīng)的諧波治理設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為10.05億元(治理成本按照1093元/千瓦測(cè)算)。據(jù)中國(guó)電源工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,從2010年-2014年,我國(guó)諧波治理設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模從2.87億元上升到10.05億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率37%。未來(lái)諧波治理設(shè)備市場(chǎng)仍將持續(xù)高速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2020年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到17.8億元。

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