港口码头行业的电能质量特点

港口行业的蓬勃发展，在带动了其他行业发展进步的同时，对电能的需求量也逐渐增大。大量使用的气体放电类电光源,开关电源,直流桥式抓斗卸船机成为了港口码头的主要谐波源，带来了严重的电能质量问题。

典型负载

气体放电类电光源：气体放电类光源包括荧光灯，卤化灯，霓虹灯。根据这类气体放电光源的伏安特性，其非线性特性十分严重，同时含有负的伏安特性。而气体灯具要与电感性镇流器相串联，并使其综合伏安特性不再为负才能正常工作，由于镇流器的非线性相当严重，其中三次谐波含量在20%以上，只含有奇次谐波，所以气体电光源设备属于电流型谐波源；

开关电源：高频开关电源必然存在谐波含量，会产生大量谐波，并且已成为电网最主要的污染源；

直流桥式抓斗卸船机：港口大型装卸机械的电气传动采用了晶闸管整流直流调速设备和交流变频器调速装置，在显著提高装卸机械性的同时，也带来了无功功率增大和谐波污染电网的问题。

产生危害

随着近年电子技术的在港口电力系统的广泛应用，特别是变频、整流以及能量回馈等技术在港口大型门机、集装箱岸桥等机械设备上的应用，港口供电系统中的谐波问题已经不可避免的暴露出来。

根据港口电力系统中部分装有变频调速设备的集装箱岸桥和大型门座式起重机的谐波测试情况看，其中大部分机械设备运行中有5、7次谐波注入系统，个别设备还有11、13次谐波产生。由于高次谐波对电气设备的正常运行具有非常的危害性，其所造成的损失已不胜枚举。例如，熔断器爆炸、电抗器过热烧毁、电容器鼓肚、PT绝缘击穿、变压器出力和寿命降低等问题在港口电力系统中就曾有发生。

治理方案

1利用LMSVG实现无功补偿

提高港口供电可靠性和电能质量的传统做法是加设晶闸管投切电容、晶闸管控制电抗器和磁控电抗器等无功补偿设备,并采用LC滤波器减小谐波畸变的影响,与传统的无功补偿装置相比,SVG能够实时动态补偿，不会发生过补，欠补，可以稳定系统电压。

LMSVG选型：SVG的补偿容量一般按照变压器容量的30%来选择。

2利用LMAPF谐波治理

港口用电负荷中,大量非线性负荷产生的高频谐波电流常带来很多意想不到的麻烦:会使变压器、电缆和其它电力组件产生附加热损耗;造成控制、保护和测量系统的功能异常,通信和数据网络也因此受到谐波干扰,这是现代电力电子控制设备最大的弊端。

针对港口电网谐波现状,治理谐波的最佳解决方案是采用有源滤波技术,一般而言,有源滤波器(受控电流源)与一个产生谐波的负荷并联连接,该受控电流源产生与负荷的谐波电流大小相同相位相反的补偿电流,以此来消除负荷产生的谐波对配电网的影响。

APF选型：

有源滤波器的设计容量=运行电流*电流畸变率

项目配置方案

小结：本装置投入使用后不仅可以保证港口码头行业的谐波电流下降幅度非常明显而且可以提高现场的功率因数，在容量足够的情况下，现场的电流畸变率将会由23%下降至5%左右。