浅析有源滤波器在光伏行业的应用

  随着全球新能源产业的飞速发展，我国的光伏产业也得到充分的发展，我国已逐渐成长为全球光伏产品的主要制造国。目前，我国在单晶硅和多晶硅的制造过程中，有着相当成熟的生产工艺，主要有改良的西门子法的低价格工艺;冶金法从金属硅中提取高纯度硅;高纯度SiO2直接制取;熔融析出法;还原或热分解工艺;无氯工艺技术，AI-Si溶体低温制备太阳能级硅;熔盐电解法等。

  随着全球新能源产业的飞速发展，我国的光伏产业也得到充分的发展，我国已逐渐成长为全球光伏产品的主要制造国。目前，我国在单晶硅和多晶硅的制造过程中，有着相当成熟的生产工艺，主要有改良的西门子法的低价格工艺;冶金法从金属硅中提取高纯度硅;高纯度SiO2直接制取;熔融析出法;还原或热分解工艺;无氯工艺技术，AI-Si溶体低温制备太阳能级硅;熔盐电解法等。

  在以上的生产工艺过程中大量使用到还原炉、氢化炉、线切割设备、清洗设备等。所以在光伏行业中，谐波源主要来自变速传动装置、晶闸管控制设备、固定式换流器、开关电源、大型建筑照明和空调。其中变速传动装置包含金属线从放线轮、导线轮到切割轮、收线轮等，均由伺服变频器驱动;整流器为线切割机等配套的UPS，这些三相负载主要产生5次、7次、11次、13次谐波电流。硅片清洗机和检测设备中的开关电源、照明灯及空调，属于单相负载，有较高的3次谐波分量的电流。所以有源滤波器在光伏行业的应用很重要。

  在光伏行业生产过程中，产生的大量的电流谐波分量会导致以下几个方面的危害：

  1、对输电线的影响。输电线中存在大量的电流谐波分量，引起输电线损耗增加，加快输电线的老化速度，甚至烧毁。

  2、对配电变压器的影响。负载电流中含有谐波时，均方根电流增大，变压器涡流损耗和铁芯损耗增加，引起变压器发热的增加，降低变压器的寿命。

  3、对电容器的影响。电力谐波电容器一起产生串联或变脸谐振。在电容器的作用下，谐波电流可以被放大2~5倍，而在谐振时可达到30倍以上。谐振引起的过电压和过电流会大大增加电容器的损耗和过热，这往往导致电容器的损坏。

  4、对继电器保护装置的影响。谐波对继电器保护的影响主要表现为使继电器动作特性畸变或效果降低，其后果常是保护装置的拒动或误动。

  5、对载波通信的影响。高谐波含量对电力载波通信的干扰主要表现在语音通信过程中产生噪声，数据传输失真，降低EMS、DAS实时数据的真实可靠性，造成集中抄表系统中数据出错等故障。

  对于在光伏行业中，产生谐波的治理，可以使用佛山诺亚电器有限公司的NY系列有源滤波器APF治理。NY系列有源滤波器有如下特点：

  1、实现了动态补偿，可对频率和大小都变化的谐波进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应;

  2、补偿谐波时所需储能元件容量不大;

  3、即使补偿对象电流过大，有源电力滤波器也不会发生过载，并能正常发挥补偿作用;

  4、受电网阻抗的影响不大，不容易和电网阻抗发生谐振;

  5、跟踪电网频率的变化，故补偿性能不受电网频率变化的影响。

  总之，在光伏行业的制造过程中，会产生大量的谐波分量，这些谐波的危害性是及其严重的，是需要及时治理的，否则将会造成严重的后果。