第一节 有源滤波器市场现状 分析 及预测
1、有源滤波器市场现状 分析
我国在有源电力滤波器的应用 研究 方面，继日本、美国、德国等之后，得到学术界和企业界的充分重视，并投入了大量的人力和物力，但和电子工业发达的国家相比有一定的差距。
到目前为止，我国也有几台类似产品投入工业试运行，如华北电力试验 研究 所、冶金部自动化 研究 院和北京供电公司联合开发、 研究 的有源高次谐波抑制装置于1992年在北京木材厂中心变电站投入工业运行，该装置采用了三个单相全控桥逆变器（功率开关为gtr），用于低压电网单个谐波源的谐波补偿，该套装置容量不是很大，且补偿效果主要体现在几个特定次数的谐波（5、7、11、13次）上，同时调制载波的频率（3.3khz）不太高，谐波跟踪、补偿效果并不是十分理想；华南理工大学研制了混合型有源电力滤波器用于牵引变电站的谐波治理，该装置在减小滤波器有源部分容量和技术实现上做了大量的工作，也取得了相当的成果，但依然有一些技术需进一步 研究 并加以完善和改进，如其滤波效果和隔离基波电压的无源网络阻抗在设计上存在一定困难，无源网络的阻抗大，则有源部分的容量小但系统滤波效果将降低，无源网络的阻抗小，则滤波效果好但有源部分的容量也将随之增大；西安交通大学提出了四重化变流器作为大容量有源电力滤波器主电路的方法，该方法有效地解决了大容量和开关频率的矛盾，但相对而言成本较高，在一些具体实现技术上也尚在进一步 研究 之中。
总的来讲，目前我国有源电力滤波技术的工业应用，仍处于试验和攻坚阶段，特别是在既治理谐波又补偿无功功率的hapf系统方面，还有许多基础理论与技术有待于深入 研究 。
2、有源滤波器市场预测
随着电力电子技术的迅猛发展和成熟，电力系统中的大型功率电子装置日益增多，在提高工业自动化水平和效益的同时，由于是各种使用传统相控整流技术的大容量非线性负荷，在运行过程中所产生的高谐波和低功率因数的运行状态，严重危害着电力系统的安全和电网供电质量。
传统的谐波抑制和无功补偿的方法是将电力无源滤波器与需补偿的非线性负载并联,为谐波提供一个低阻通路的同时也提供负载所需的无功功率。无源滤波器(PF)具有结构简单，使用方便，技术成熟以及成本低等优点。
有源滤波器的补偿特性受电网及负载影响很小，不但避免了与电网发生串、并联谐振的危险，同时还可抑制串并联谐振的发生；实现了动态补偿，可以对频率和大小都变化的谐波以及变化的无功功率进行迅速的动态跟踪补偿；可以同时对谐波和无功进行补偿，且补偿无功的大小可做到连续调节，既可对一个谐波和无功源单独补偿，也可对多个谐波和无功源进行综合补偿；有源滤波器补偿无功功率时不需储能元件，补偿谐波时所需储能元件容量不大。
随着经济、技术的发展，变频调速器、半导体整流设备、信息设备、节能灯等各种电力电子设备的应用日益广泛，这些设备运行时向电网注入大量谐波电流，形成谐波污染，导致供、用电设施运行状况恶化，功率因数降低，损耗增加，电能浪费。电力谐波治理已成为提高电能质量和电气设备运行质量、节能降耗的重要方面。安装有源电力滤波器是电力谐波治理的最新技术和最有效方法，具有动态跟踪、自适应运行、谐波治理彻底、节能效果显著等突出优点。是电力谐波治理设备的最佳选择。
第二节 有源滤波器产品产值 分析 及预测
目前，国外主要厂家ABB，NOKIA，施耐德占领了高端市场，国内厂家的竞争主要集中在中低端市场。2005年国内市场上比较活跃的单位约有40余家。2006年，从事谐波治理的单位突然增多。
从国内有源滤波器生产单位的背景来看，最早开始生产的多为电容器厂家，随后部分高低压电器设备厂家也加入到电力滤波器制造领域；另一部分为西安交通大学、清华大学、华中科技大学等进行技术 研究 开发单位。其中，真正具有技术和产品规模的专业单位，只有以西安赛博电气等极少数厂家，大量从事谐波治理的单位在技术、规模以及服务上不具备竞争优势，竞争程度也没有饱和。
2007年，作为北美有源电力滤波器第一品牌，曼斯塔电子联合上海艾帕电力电子有限公司在国内推出DPM系列有源电力滤波器。并在上海设立技术服务中心。DPM有源滤波器电压等级为380V/460V，电流为25A-1000A，在北美有超过1200台应用业绩。
从国内外电力滤波器的发展经历来看，国内的理论 研究 和产品研制水平均比国外落后13-15年左右，国内电力滤波器的商业应用也相应滞后，我国的电力滤波器市场还有较大的发展空间。有源滤波器的发展更晚，相信巨大的市场需求一定能够吸引更多企业从事有源滤波器的研发及生产，未来生产厂商以及生产规模等都将有快速的增长。
第三节 有源滤波器市场需求 分析 及预测
有源滤波器（APF）是近年来发展迅速的新技术。它采用了实时检测的闭环运行方式，使得有源滤波器能动态地抑制谐波并能补偿大小和频率都变化的谐波。有源滤波器根据电路组成形式和接入电网的方式不同，分为电压源型和电流源型，串联型和并联型。可以根据供配电系统的实际情况来选用适用的型式。有源滤波器的显著优点使之成为未来谐波补偿的发展方向，它将取代传统的LC滤波器。也就是说，有源滤波器在电力滤波器的市场份额会越来越大，其市场需求巨大。
第四节 有源滤波器消费状况 分析 及预测
一、消费 分析
并联混合型有源电力滤波器具有安装、维护简单的优点，可以直接在已有的无源滤波器上进行改造，因此并联混合型电力有源滤波器的使用最为广泛。
与并联型APF相比，由于串联型APF中流过的是正常负荷电流，因此损耗较大；此外，串联型APF的投切，故障后的退出及各种保护也较并联APF复杂。因此，目前应用较多的是串联型APF与PF混合使用方式。
目前，对有源电力滤波器的 研究 越来越广泛。具有多种功能的采用特定消谐、PWM、技术的广义电力有源滤波器（GAF）以及有源线路调节器（APLC）等将会得到进一步的关注和 研究 。目前，国外有许多有源滤波装置投入了使用，国内也有有源滤波器投入试运行，相信随着国内对谐波问题重视程度的提高和有源电力滤波技术 研究 成果的大量涌现，在不远的将来，有源电力滤波器也必将进入实用阶段，为我国的国民经济和社会发展作出贡献。
在过去的几年，我国工业，建筑，电力，通信等 行业 的投资和发展速度都在持续加大。仅以电力 行业 为例，2004年电力投资在1000亿元，2005年达到400亿元，增长了40%，2008年达到5763.29亿元，“十一五”期间，潜在谐波源在不断增多，谐波污染表现出扩大和加深的态势，这也会拉动电力滤波器的市场消费增长。有源滤波器与无源滤波器相比，性能更好，有取代无源滤波器的趋势，其市场消费量会有较大幅度的增长。
二、有源电力滤波器高压段应用案例
1、在辽宁某铁矿高压系统中的应用
1、项目背景
矿井提升机是现代矿产生产过程中的重要设备，如今变频器在矿井提升机上得到广泛应用，采用变频器后，实现了软启动和平滑调速，具有很好的节电效果，另一方面，由于变频器为非线性负载，所以在工作过程中产生大量谐波从而对电网造成污染，甚至影响其他设备的正常运行。
2、治理方案
根据现场测试情况，提升机在提升货物时电力较大，但持续时间较短，造成电网侧电流波动较大，使用传统的无源滤波方案无法满足快速响应的要求。所以使用有源滤波器进行谐波治理。由于提升机使用的是6.3kV高压变频器，该变频器使用移相控制方式组成12脉波整流，输入电流中仅存在11、13等12k±1次谐波电流。
根据测试结果在现场应用三台型号为SPA3-200A/0.4的有源电力滤波器采用并联方式通过升压变压器将谐波电流注入6.3kV电网，对电网电流谐波进行治理。
3、施工情况
现场设备连接示意图见图所示，该现场为了提高设备的供电可靠新，使用两路电源对提升机供电，所以在谐波治理方案中需要同时考虑两路电源的情况。
经过现场勘查将检测两路供电电流的电流互感器二次线全部引入有源滤波器检测系统，通过处理送入数字控制系统，控制有源电力滤波器的输出，实现对各支路供电的谐波电流的实时补偿。
4、治理效果
由于提升机工作周期短，电流波动较快，所以测量滤波器补偿效果时通过测试仪器检测电网电流一段时间内的各次谐波电流的变化趋势。
5、结论
矿山提升机负荷变化较快，使用传统的无源滤波器无法满足其快速响应性的要求，通过本实例验证说明有源电力滤波器可以适应提升机等快速变化场合的谐波治理要求，低压系统补偿效果更佳，具有较强的推广价值。
2、高压有源电力滤波器应用案例
某国际知名企业秦皇岛工厂生产过程中使用了数台大功率中频炉，虽然两套中频炉通过变压器形成了12脉波整流，但是由于中频炉负荷容量巨大，导致10kV侧11次、13次谐波含量超出国家标准要求。
第五节 有源滤波器价格趋势 分析
由于无源滤波产品不能根治谐波，这就从根本上决定了最终的市场将是有源滤波产品的市场。目前有源滤波器主要由国外进口，主要厂家：ABB公司、西门子公司、施耐德公司、诺基亚公司等。国内也有许多公司与高校联合开发有源滤波器，已在工业上试运行。但有源滤波器也有缺点，它的最大缺点是：价格高、损耗大。进口有源滤波器大约￥3000～4000元/KVA。国产有源滤波器价格在￥1500～2000元/KVA；而国产无源滤波器价格在￥250～300元/KVA。有源滤波器损耗大约为本装置容量的5～8%，是无源滤波器损耗的15～20倍。随着有源滤波器的 研究 力度加大及技术的不断成熟，其成本将会有所下滑，国产产品市场份额增加，有源滤波器的平均价格将会有一定下滑。
第六节 有源滤波器进出口量值 分析
有源滤波器计入8543709990其他未列名的具有独立功能的电气设备及装置，近六年统计数据如下：
2003-2008年其他未列名的具有独立功能的电气设备进出口量值统计
单位：亿台
第七节 概述
有源电力滤波器在制造技术上已走向成熟，一些国家如日本和美国,投运的有源电力滤波器容量已超过1000kVA。
有源滤波器的发展在国际上以ABB、APS、AsiaNet、施耐德（梅兰日兰）、西门子为代表，国内以亚太电效、山大华天，哈工大、西安赛博、上海卓能为代表。发展形势以快速反映，谐波治理彻底，综合控制为主。
目前，全球电子市场对电源质量的要求越来越高，电源 行业 也正在改善产品质量。同时，客户也更加了解了关键应用中低质量电源的有害结果，这些都推动了全球有源滤波器市场的增长。
全球市场需求区域结构
第八节 亚洲地区主要国家市场概况
有源电力滤波器技术在日本已经成熟，其产品开始进入普及及应用阶段，从1983年到1995年，共有455套有源电力滤波器投入实际使用。下面就几个方面给出一些基本情况。
从1991年到1995年累计生产355台，与1983年到1991年约7年间共生产了近100台相比，产量有了大幅度上升，200kVA以下的占70％左右，超过1000kVA的约为7％。实际上，50kVA以下的台数增加显著，也反映了对谐波抑制重要性的认识在提高。
有源电力滤波器实际使用在供水和污水处理设备中的约占40％，建筑约占17％。
第九节 欧洲地区主要国家市场概况
实际上，有源滤波器作为改善供电质量的一项关键技术，只在日本、美国、德国等少数工业发达国家得到广泛应用。目前，组合式滤波器因其优异的性价比，在国外市场的应用成了主流。
与美国用户一样，欧洲电力用户也对电力供应和电能质量提出了更高的要求。而对环境保护的极度重视以及日益增长的可再生能源并网发电的挑战，则造成欧洲智能电网建设比美国更为关注可再生能源的接入。
为此，欧盟于2005年成立“智能电网技术论坛”，促进智能电网 研究 ，希望把电网转换成用户和运营商互动的服务网，提高欧洲输配电系统的效率、安全性及可靠性，并为分布式和可再生能源的大规模应用扫除障碍。
由于目前欧洲地区正准备对输电电路进行大的整体性变革，欧洲每年对电网研发投资在近几年内可能攀升7倍。丹麦电网公司将加大对电网研发的资金投入，由2008年的3000万美元提高到2亿美元，这一增幅比例和瑞典、芬兰差不多。
第十节 美洲地区主要国家市场概况
作为改善供电质量的一项关键技术，目前有源电力滤波器在美国、日本等发达工业国家已广泛用于国民经济的各个生产部门，并且谐波补偿的次数逐步提高（典型值达25次），单机装置的容量也逐步提高（APF的最大容量可达50mva），其应用领域正从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。
早在2009年1月份，美国总统奥巴马发布了《复苏计划尺度报告》，宣布将铺设或更新3000英里输电线路，并为4000万美国家庭安装智能电表。
如果投资100亿美元发展宽带网络，向需要的地区提供高速网络接入，一年可创造49.8万个新工作岗位。
美国商务部和能源部共同发布了第一批智能电网的 行业 标准，标志美国政府的智能电网项目正式启动。
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