1 項(xiàng)目背景 

　　福建泉州肖厝碼頭橋吊和皮帶傳輸采用了大量大功率變頻電源，啟動頻繁，導(dǎo)致系統(tǒng)無功波動大，造成電壓波動和功率因數(shù)偏低等問題，每月均會導(dǎo)致一定數(shù)量的功率因數(shù)罰款。同時采用大功率變頻調(diào)速電源，產(chǎn)生很大諧波干擾，嚴(yán)重危害配電系統(tǒng)電能品質(zhì)，因此，肖厝碼頭的濾波補(bǔ)償設(shè)備必須反應(yīng)速度快，濾波效率高，補(bǔ)償效果，才能滿足配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的要求。 

　　導(dǎo)致肖厝港高壓補(bǔ)償柜自2001年以來一直沒有投入運(yùn)行，原10kV高壓補(bǔ)償柜無法投入使用的原因主要有： 

　　（1）由于肖厝港的門機(jī)和橋吊屬于快速變化運(yùn)行的負(fù)載，運(yùn)行時無功波動大；高壓配電室的補(bǔ)償柜屬于靜態(tài)補(bǔ)償柜，無法滿足門機(jī)和橋吊快速變化運(yùn)行的工作需要，投入補(bǔ)償時往往造成補(bǔ)償電容由于投入時間滯后，導(dǎo)致系統(tǒng)過補(bǔ)或欠補(bǔ)，同時由于頻繁的投切也會造成補(bǔ)償柜元器件的迅速損壞。 

　?。?）由于肖厝港主要電力負(fù)載是門機(jī)和橋吊。門機(jī)、橋吊的主要電源均為大功率變頻器控制電源，大功率變頻電源運(yùn)行時會產(chǎn)生極大的高頻次諧波含量，主要為5次、7次、11次、13次諧波，高頻的諧波含量導(dǎo)致電容器容抗減小電容電流異常升高，導(dǎo)致補(bǔ)償柜不但不能補(bǔ)償系統(tǒng)感性無功電流，反而隨著電容器的投入，造成系統(tǒng)電流的升高，放大系統(tǒng)諧波含量，導(dǎo)致系統(tǒng)功率因數(shù)不能達(dá)標(biāo)，補(bǔ)償柜因異常也無法正常投入。 

　　由此可以了解，肖厝港主要的電能質(zhì)量問題是無功快速波動造成系統(tǒng)電壓波動，同時也造成無功補(bǔ)償無法跟蹤，從而導(dǎo)致無功補(bǔ)償失效。此外，由于大功率變頻器產(chǎn)生的諧波含量，也導(dǎo)致了供電質(zhì)量的惡化。 

2 解決方案 

　　由于肖厝港門機(jī)和橋吊負(fù)載的特性，要求高壓配電系統(tǒng)配置高效動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，該裝置應(yīng)具有以下特點(diǎn)：補(bǔ)償迅速且能連續(xù)補(bǔ)償，根據(jù)門機(jī)橋吊的運(yùn)行特點(diǎn)，補(bǔ)償響應(yīng)速度應(yīng)小于10ms；能承受并消除一定諧波含量。為此，中達(dá)電通為其提供了臺達(dá)有源濾波器產(chǎn)品方案。 

　　臺達(dá)有源濾波器PQCS采用直接PWM電流控制技術(shù)，其輸出電流波形和相位完全可控，PQCS能夠在額定感性到額定容性的范圍內(nèi)運(yùn)行。由于無需大容量的電容器和電抗器做儲能元件，PQCS的占地面積最大只有相同容量SVC的50%。 

3 臺達(dá)有源濾波器PQC-RPQCS的濾波補(bǔ)償方式的特點(diǎn)及效果 

　　（1）PQCS可以雙向補(bǔ)償，既可以補(bǔ)償容性無功又可以補(bǔ)償感性，適合橋吊提升和降落時的負(fù)載特性； 

　?。?）PQCS響應(yīng)速度<5ms； 

　?。?）PQCS可以保障系統(tǒng)功率因數(shù)0.97以上，電壓波動范圍符合國標(biāo)； 

　?。?）PQCS既可以補(bǔ)償系統(tǒng)無功又可以消除系統(tǒng)諧波； 

　?。?）PQCS基本不受系統(tǒng)背景諧波影響； 

　?。?）PQCS并聯(lián)接入系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)負(fù)載容量增加或運(yùn)行方式改變可以方便并聯(lián)擴(kuò)容。 

4 項(xiàng)目收益 

　　使用臺達(dá)有源濾波器PQCS系列后，肖厝碼頭節(jié)電情況如下： 

　?。?）力率電費(fèi) 

　　目前系統(tǒng)大量使用變頻器，功率因數(shù)以0.9考慮，系統(tǒng)負(fù)載4360kVA，使用PQCS后，系統(tǒng)功率因數(shù)0.97以上，力率獎勵比例為-0.75%，電費(fèi)0.65元/度，按照年運(yùn)行時間8000h來計算：年節(jié)約力率電費(fèi)＝4360×0.75%×0.65×8000＝17萬元 

　　（2）傳統(tǒng)FC和PQCS運(yùn)行效率節(jié)電

　　新一代有源型PQCS型動態(tài)無功補(bǔ)償與諧波治理裝置的運(yùn)行損耗低，占地小，為用戶帶來明顯經(jīng)濟(jì)效益。晶閘管控制的電容器電抗器組的FC濾波補(bǔ)償裝置的運(yùn)行損耗約1.2%，有源型PQCS的運(yùn)行損耗約0.5%。以1M容量考慮，年運(yùn)行時間8000h，電費(fèi)0.65元/度來計算： 

　　年節(jié)約運(yùn)行損耗電費(fèi)＝0.65×1000×(1.2%-0.5%)×8000＝3.64萬元 

　　以上二項(xiàng)節(jié)電費(fèi)用在20.64萬元左右，經(jīng)濟(jì)效益顯著。