有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
国外知名的有源电力滤波器的生产厂家有:ABB、施耐德、西门子等,国内知名生产厂家有:思源电气、英纳仕电气、西安赛博、森源电气等。中国有源滤波器生产企业集中分布上海、广东、陕西、河南等几个省市。
2013年中国有源滤波器生产企业集中分布
资料来源:中国产业信息网数据研究中心整理
目前我国有源滤波器市场集中度较高,主要集中在ABB、施耐德、西门子、思源电气、英纳仕电气、西安赛博、森源电气等几个厂家。
中国有源滤波器市场集中度
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CR3
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CR7
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CR10
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市场集中度
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43.8%
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71.9%
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96.2%
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资料来源:中国产业信息网数据研究中心整理
森源电气是国内最大的APF生产企业,较早涉足APF产品的研发,技术水平领先同行。2010-2012年期间,公司APF产品销售额急速飙升,年复合增速达到105%。
2013年该产品实现营业收入2.12亿元,毛利率达到40%以上,较2009年增加近40个百分点。受前述产业升级的利好影响,公司APF产品有望在现有销售领域中,继续保持增长势头。2013年该企业全国市场占有率为4.56%(全国46.54亿元)。
2006-2013年森源电气电能质量产品营收及毛利率(万元)
资料来源:公司财报
SAPF(有源滤波成套装置)是公司与清华大学、上海交大合作研发的高科技滤波产品。在电网环境非常恶劣的情况下仍能将电流补偿为接近正弦波形。经过有源滤波器补偿后,谐波含量由大约 50%下降到 1~2%。相比于市场行其他相关类似产品,APF 具有补偿容量大、补偿速度快、节能效果显著等特点。
有源滤波成套装置技术参数
项目名称
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单 位
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技术要求
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额定电压
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V
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400,660
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输入电压不平衡度
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%
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≤5
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额定输出电流
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A
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45、75、100、150、200
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谐波补偿次数
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次
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2~50
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电源频率
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Hz
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50±1
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总谐波补偿率
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%
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≥90
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冷却方式
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-
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强制风冷
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保护功能
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交流过压,失压;IGBT过流
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损耗
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%
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≤3
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动态响应时间
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μs
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≤100
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噪声
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dB
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≤75
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容量
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公司名称
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产品型号
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结构特点
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销售价格(万元)
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400KVA
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ABB
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DVR
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并联
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120
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诺基亚
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串联
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100
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施耐德
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Accusine
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并联
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80
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河南森源电气股份有限公司
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SAPF
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并联
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56
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资料来源:中国产业信息网数据研究中心整理
2009-2013年国内有源滤波器产品平均价格走势(万元/台)
年度
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均价
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2009年
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40.00
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2010年
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40.00
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2011年
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38.00
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2012年
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34.93
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2013年
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30.01
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资料来源:中国产业信息网数据研究中心整理