隨著電力電子設(shè)備的普及應(yīng)用，由非線性負(fù)載引起的諧波污染、電網(wǎng)功率因數(shù)降低、三相不平衡等電能質(zhì)量問題也得到越來越多用戶的關(guān)注。對于諧波和功率因數(shù)問題，過去通常采用無源濾波裝置來治理。無源濾波裝置會占用較大的安裝空間，這點對海洋平臺尤其重要，且電容投切補償響應(yīng)慢，補償不連續(xù)，存在過補償和諧振的風(fēng)險。
有源濾波器（APF：Active Power Filter），是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無功進行實時補償。
有源濾波器原理
有源濾波器不會出現(xiàn)過補償和諧振問題，且體積小，方便擴容，尤其適合海洋平臺應(yīng)用。
本文主要介紹上海能傳電氣有限公司的有源濾波器在蓬萊19-9WHPJ海洋鉆井平臺的應(yīng)用情況。
蓬萊19-9WHPJ平臺
海洋鉆井平臺在防護等級、設(shè)備體積、冷卻方式、安全等方面對設(shè)備有特殊要求：
設(shè)備需要考慮三防處理，以應(yīng)對鹽霧腐蝕的影響
從消防角度考慮，所有電纜必須采用低煙無鹵電纜
平臺上的空間昂貴，無論是生活區(qū)還是作業(yè)區(qū)都對空間要求非常高，所以單臺柜體寬度要求為寬度600mm深度800mm高度2200mm以內(nèi)
由于海上平臺工作環(huán)境的限制，設(shè)備運行、監(jiān)控主要依靠通訊實現(xiàn)自動化，設(shè)備必須支持DP、CAN和以太網(wǎng)通訊等主流通訊協(xié)議
上海能傳電氣的有源濾波器在硬件和軟件進行了充分考慮，確保裝置能在海洋平臺環(huán)境長期可靠運行。
有源濾波器現(xiàn)場照片
蓬萊海洋鉆井平臺鉆井模塊上的主要設(shè)備有泥漿泵、絞車、頂驅(qū)等，均為交流變頻驅(qū)動方式。變頻器采用常規(guī)的六脈波二極管整流方案，會產(chǎn)生大量的諧波，主要集中在6n±1次。這些諧波嚴(yán)重影響用電設(shè)備的安全：造成電網(wǎng)電壓嚴(yán)重畸變；系統(tǒng)功率因數(shù)降低；電纜和變壓器過熱，絕緣老化加速；儀表誤動作導(dǎo)致供電中斷等，進而影響到整個平臺電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
有源濾波器投入運行前波形
（紅色：APF電流 綠色：電源側(cè)電流）
通過實際檢測，在高壓大排量工況下，7臺變頻器（6臺600kW+1臺920kW）所產(chǎn)生的總諧波電流為581A；在高鉆進工況下，總諧波電流為594A。最終以高鉆進工況下的594A諧波電流為基準(zhǔn)選擇有源濾波器，確定配置額定電流為600A的有源濾波器。
有源濾波器投入運行后波形
（紅色：APF電流 綠色：電源側(cè)電流）
有源濾波器投入運行后，總諧波電流失真從27.3%降到3.8%，完全滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對諧波失真的要求。
有源濾波器在海洋平臺實現(xiàn)成功應(yīng)用，有效治理了鉆機變頻驅(qū)動裝置產(chǎn)生的諧波。有源濾波器體積小，可靠性高，調(diào)試方便，并且能滿足海洋鉆井平臺的特殊要求，和常規(guī)的無源補償裝置相比，具有很大的優(yōu)越性。
