第一節(jié) 有源濾波器市場(chǎng)現(xiàn)狀 分析 及預(yù)測(cè)
1、有源濾波器市場(chǎng)現(xiàn)狀 分析
我國(guó)在有源電力濾波器的應(yīng)用 研究 方面，繼日本、美國(guó)、德國(guó)等之后，得到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的充分重視，并投入了大量的人力和物力，但和電子工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比有一定的差距。
到目前為止，我國(guó)也有幾臺(tái)類似產(chǎn)品投入工業(yè)試運(yùn)行，如華北電力試驗(yàn) 研究 所、冶金部自動(dòng)化 研究 院和北京供電公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)、 研究 的有源高次諧波抑制裝置于1992年在北京木材廠中心變電站投入工業(yè)運(yùn)行，該裝置采用了三個(gè)單相全控橋逆變器（功率開(kāi)關(guān)為gtr），用于低壓電網(wǎng)單個(gè)諧波源的諧波補(bǔ)償，該套裝置容量不是很大，且補(bǔ)償效果主要體現(xiàn)在幾個(gè)特定次數(shù)的諧波（5、7、11、13次）上，同時(shí)調(diào)制載波的頻率（3.3khz）不太高，諧波跟蹤、補(bǔ)償效果并不是十分理想；華南理工大學(xué)研制了混合型有源電力濾波器用于牽引變電站的諧波治理，該裝置在減小濾波器有源部分容量和技術(shù)實(shí)現(xiàn)上做了大量的工作，也取得了相當(dāng)?shù)某晒?，但依然有一些技術(shù)需進(jìn)一步 研究 并加以完善和改進(jìn)，如其濾波效果和隔離基波電壓的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)阻抗在設(shè)計(jì)上存在一定困難，無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的阻抗大，則有源部分的容量小但系統(tǒng)濾波效果將降低，無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的阻抗小，則濾波效果好但有源部分的容量也將隨之增大；西安交通大學(xué)提出了四重化變流器作為大容量有源電力濾波器主電路的方法，該方法有效地解決了大容量和開(kāi)關(guān)頻率的矛盾，但相對(duì)而言成本較高，在一些具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)上也尚在進(jìn)一步 研究 之中。
總的來(lái)講，目前我國(guó)有源電力濾波技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，仍處于試驗(yàn)和攻堅(jiān)階段，特別是在既治理諧波又補(bǔ)償無(wú)功功率的hapf系統(tǒng)方面，還有許多基礎(chǔ)理論與技術(shù)有待于深入 研究 。
2、有源濾波器市場(chǎng)預(yù)測(cè)
隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和成熟，電力系統(tǒng)中的大型功率電子裝置日益增多，在提高工業(yè)自動(dòng)化水平和效益的同時(shí)，由于是各種使用傳統(tǒng)相控整流技術(shù)的大容量非線性負(fù)荷，在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的高諧波和低功率因數(shù)的運(yùn)行狀態(tài)，嚴(yán)重危害著電力系統(tǒng)的安全和電網(wǎng)供電質(zhì)量。
傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ菍㈦娏o(wú)源濾波器與需補(bǔ)償?shù)姆蔷€性負(fù)載并聯(lián),為諧波提供一個(gè)低阻通路的同時(shí)也提供負(fù)載所需的無(wú)功功率。無(wú)源濾波器(PF)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，技術(shù)成熟以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。
有源濾波器的補(bǔ)償特性受電網(wǎng)及負(fù)載影響很小，不但避免了與電網(wǎng)發(fā)生串、并聯(lián)諧振的危險(xiǎn)，同時(shí)還可抑制串并聯(lián)諧振的發(fā)生；實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，可以對(duì)頻率和大小都變化的諧波以及變化的無(wú)功功率進(jìn)行迅速的動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償；可以同時(shí)對(duì)諧波和無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，且補(bǔ)償無(wú)功的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié)，既可對(duì)一個(gè)諧波和無(wú)功源單獨(dú)補(bǔ)償，也可對(duì)多個(gè)諧波和無(wú)功源進(jìn)行綜合補(bǔ)償；有源濾波器補(bǔ)償無(wú)功功率時(shí)不需儲(chǔ)能元件，補(bǔ)償諧波時(shí)所需儲(chǔ)能元件容量不大。
隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速器、半導(dǎo)體整流設(shè)備、信息設(shè)備、節(jié)能燈等各種電力電子設(shè)備的應(yīng)用日益廣泛，這些設(shè)備運(yùn)行時(shí)向電網(wǎng)注入大量諧波電流，形成諧波污染，導(dǎo)致供、用電設(shè)施運(yùn)行狀況惡化，功率因數(shù)降低，損耗增加，電能浪費(fèi)。電力諧波治理已成為提高電能質(zhì)量和電氣設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量、節(jié)能降耗的重要方面。安裝有源電力濾波器是電力諧波治理的最新技術(shù)和最有效方法，具有動(dòng)態(tài)跟蹤、自適應(yīng)運(yùn)行、諧波治理徹底、節(jié)能效果顯著等突出優(yōu)點(diǎn)。是電力諧波治理設(shè)備的最佳選擇。
第二節(jié) 有源濾波器產(chǎn)品產(chǎn)值 分析 及預(yù)測(cè)
目前，國(guó)外主要廠家ABB，NOKIA，施耐德占領(lǐng)了高端市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)廠家的競(jìng)爭(zhēng)主要集中在中低端市場(chǎng)。2005年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上比較活躍的單位約有40余家。2006年，從事諧波治理的單位突然增多。
從國(guó)內(nèi)有源濾波器生產(chǎn)單位的背景來(lái)看，最早開(kāi)始生產(chǎn)的多為電容器廠家，隨后部分高低壓電器設(shè)備廠家也加入到電力濾波器制造領(lǐng)域；另一部分為西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)等進(jìn)行技術(shù) 研究 開(kāi)發(fā)單位。其中，真正具有技術(shù)和產(chǎn)品規(guī)模的專業(yè)單位，只有以西安賽博電氣等極少數(shù)廠家，大量從事諧波治理的單位在技術(shù)、規(guī)模以及服務(wù)上不具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，競(jìng)爭(zhēng)程度也沒(méi)有飽和。
2007年，作為北美有源電力濾波器第一品牌，曼斯塔電子聯(lián)合上海艾帕電力電子有限公司在國(guó)內(nèi)推出DPM系列有源電力濾波器。并在上海設(shè)立技術(shù)服務(wù)中心。DPM有源濾波器電壓等級(jí)為380V/460V，電流為25A-1000A，在北美有超過(guò)1200臺(tái)應(yīng)用業(yè)績(jī)。
從國(guó)內(nèi)外電力濾波器的發(fā)展經(jīng)歷來(lái)看，國(guó)內(nèi)的理論 研究 和產(chǎn)品研制水平均比國(guó)外落后13-15年左右，國(guó)內(nèi)電力濾波器的商業(yè)應(yīng)用也相應(yīng)滯后，我國(guó)的電力濾波器市場(chǎng)還有較大的發(fā)展空間。有源濾波器的發(fā)展更晚，相信巨大的市場(chǎng)需求一定能夠吸引更多企業(yè)從事有源濾波器的研發(fā)及生產(chǎn)，未來(lái)生產(chǎn)廠商以及生產(chǎn)規(guī)模等都將有快速的增長(zhǎng)。
第三節(jié) 有源濾波器市場(chǎng)需求 分析 及預(yù)測(cè)
有源濾波器（APF）是近年來(lái)發(fā)展迅速的新技術(shù)。它采用了實(shí)時(shí)檢測(cè)的閉環(huán)運(yùn)行方式，使得有源濾波器能動(dòng)態(tài)地抑制諧波并能補(bǔ)償大小和頻率都變化的諧波。有源濾波器根據(jù)電路組成形式和接入電網(wǎng)的方式不同，分為電壓源型和電流源型，串聯(lián)型和并聯(lián)型。可以根據(jù)供配電系統(tǒng)的實(shí)際情況來(lái)選用適用的型式。有源濾波器的顯著優(yōu)點(diǎn)使之成為未來(lái)諧波補(bǔ)償?shù)陌l(fā)展方向，它將取代傳統(tǒng)的LC濾波器。也就是說(shuō)，有源濾波器在電力濾波器的市場(chǎng)份額會(huì)越來(lái)越大，其市場(chǎng)需求巨大。
第四節(jié) 有源濾波器消費(fèi)狀況 分析 及預(yù)測(cè)
一、消費(fèi) 分析
并聯(lián)混合型有源電力濾波器具有安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，可以直接在已有的無(wú)源濾波器上進(jìn)行改造，因此并聯(lián)混合型電力有源濾波器的使用最為廣泛。
與并聯(lián)型APF相比，由于串聯(lián)型APF中流過(guò)的是正常負(fù)荷電流，因此損耗較大；此外，串聯(lián)型APF的投切，故障后的退出及各種保護(hù)也較并聯(lián)APF復(fù)雜。因此，目前應(yīng)用較多的是串聯(lián)型APF與PF混合使用方式。
目前，對(duì)有源電力濾波器的 研究 越來(lái)越廣泛。具有多種功能的采用特定消諧、PWM、技術(shù)的廣義電力有源濾波器（GAF）以及有源線路調(diào)節(jié)器（APLC）等將會(huì)得到進(jìn)一步的關(guān)注和 研究 。目前，國(guó)外有許多有源濾波裝置投入了使用，國(guó)內(nèi)也有有源濾波器投入試運(yùn)行，相信隨著國(guó)內(nèi)對(duì)諧波問(wèn)題重視程度的提高和有源電力濾波技術(shù) 研究 成果的大量涌現(xiàn)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，有源電力濾波器也必將進(jìn)入實(shí)用階段，為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
在過(guò)去的幾年，我國(guó)工業(yè)，建筑，電力，通信等 行業(yè) 的投資和發(fā)展速度都在持續(xù)加大。僅以電力 行業(yè) 為例，2004年電力投資在1000億元，2005年達(dá)到400億元，增長(zhǎng)了40%，2008年達(dá)到5763.29億元，“十一五”期間，潛在諧波源在不斷增多，諧波污染表現(xiàn)出擴(kuò)大和加深的態(tài)勢(shì)，這也會(huì)拉動(dòng)電力濾波器的市場(chǎng)消費(fèi)增長(zhǎng)。有源濾波器與無(wú)源濾波器相比，性能更好，有取代無(wú)源濾波器的趨勢(shì)，其市場(chǎng)消費(fèi)量會(huì)有較大幅度的增長(zhǎng)。
二、有源電力濾波器高壓段應(yīng)用案例
1、在遼寧某鐵礦高壓系統(tǒng)中的應(yīng)用
1、項(xiàng)目背景
礦井提升機(jī)是現(xiàn)代礦產(chǎn)生產(chǎn)過(guò)程中的重要設(shè)備，如今變頻器在礦井提升機(jī)上得到廣泛應(yīng)用，采用變頻器后，實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)和平滑調(diào)速，具有很好的節(jié)電效果，另一方面，由于變頻器為非線性負(fù)載，所以在工作過(guò)程中產(chǎn)生大量諧波從而對(duì)電網(wǎng)造成污染，甚至影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。
2、治理方案
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況，提升機(jī)在提升貨物時(shí)電力較大，但持續(xù)時(shí)間較短，造成電網(wǎng)側(cè)電流波動(dòng)較大，使用傳統(tǒng)的無(wú)源濾波方案無(wú)法滿足快速響應(yīng)的要求。所以使用有源濾波器進(jìn)行諧波治理。由于提升機(jī)使用的是6.3kV高壓變頻器，該變頻器使用移相控制方式組成12脈波整流，輸入電流中僅存在11、13等12k±1次諧波電流。
根據(jù)測(cè)試結(jié)果在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用三臺(tái)型號(hào)為SPA3-200A/0.4的有源電力濾波器采用并聯(lián)方式通過(guò)升壓變壓器將諧波電流注入6.3kV電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)電流諧波進(jìn)行治理。
3、施工情況
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接示意圖見(jiàn)圖所示，該現(xiàn)場(chǎng)為了提高設(shè)備的供電可靠新，使用兩路電源對(duì)提升機(jī)供電，所以在諧波治理方案中需要同時(shí)考慮兩路電源的情況。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查將檢測(cè)兩路供電電流的電流互感器二次線全部引入有源濾波器檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)處理送入數(shù)字控制系統(tǒng)，控制有源電力濾波器的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)各支路供電的諧波電流的實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
4、治理效果
由于提升機(jī)工作周期短，電流波動(dòng)較快，所以測(cè)量濾波器補(bǔ)償效果時(shí)通過(guò)測(cè)試儀器檢測(cè)電網(wǎng)電流一段時(shí)間內(nèi)的各次諧波電流的變化趨勢(shì)。
5、結(jié)論
礦山提升機(jī)負(fù)荷變化較快，使用傳統(tǒng)的無(wú)源濾波器無(wú)法滿足其快速響應(yīng)性的要求，通過(guò)本實(shí)例驗(yàn)證說(shuō)明有源電力濾波器可以適應(yīng)提升機(jī)等快速變化場(chǎng)合的諧波治理要求，低壓系統(tǒng)補(bǔ)償效果更佳，具有較強(qiáng)的推廣價(jià)值。
2、高壓有源電力濾波器應(yīng)用案例
某國(guó)際知名企業(yè)秦皇島工廠生產(chǎn)過(guò)程中使用了數(shù)臺(tái)大功率中頻爐，雖然兩套中頻爐通過(guò)變壓器形成了12脈波整流，但是由于中頻爐負(fù)荷容量巨大，導(dǎo)致10kV側(cè)11次、13次諧波含量超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
第五節(jié) 有源濾波器價(jià)格趨勢(shì) 分析
由于無(wú)源濾波產(chǎn)品不能根治諧波，這就從根本上決定了最終的市場(chǎng)將是有源濾波產(chǎn)品的市場(chǎng)。目前有源濾波器主要由國(guó)外進(jìn)口，主要廠家：ABB公司、西門(mén)子公司、施耐德公司、諾基亞公司等。國(guó)內(nèi)也有許多公司與高校聯(lián)合開(kāi)發(fā)有源濾波器，已在工業(yè)上試運(yùn)行。但有源濾波器也有缺點(diǎn)，它的最大缺點(diǎn)是：價(jià)格高、損耗大。進(jìn)口有源濾波器大約￥3000～4000元/KVA。國(guó)產(chǎn)有源濾波器價(jià)格在￥1500～2000元/KVA；而國(guó)產(chǎn)無(wú)源濾波器價(jià)格在￥250～300元/KVA。有源濾波器損耗大約為本裝置容量的5～8%，是無(wú)源濾波器損耗的15～20倍。隨著有源濾波器的 研究 力度加大及技術(shù)的不斷成熟，其成本將會(huì)有所下滑，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)份額增加，有源濾波器的平均價(jià)格將會(huì)有一定下滑。
第六節(jié) 有源濾波器進(jìn)出口量值 分析
有源濾波器計(jì)入8543709990其他未列名的具有獨(dú)立功能的電氣設(shè)備及裝置，近六年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下：
2003-2008年其他未列名的具有獨(dú)立功能的電氣設(shè)備進(jìn)出口量值統(tǒng)計(jì)
單位：億臺(tái)
第七節(jié) 概述
有源電力濾波器在制造技術(shù)上已走向成熟，一些國(guó)家如日本和美國(guó),投運(yùn)的有源電力濾波器容量已超過(guò)1000kVA。
有源濾波器的發(fā)展在國(guó)際上以ABB、APS、AsiaNet、施耐德（梅蘭日蘭）、西門(mén)子為代表，國(guó)內(nèi)以亞太電效、山大華天，哈工大、西安賽博、上海卓能為代表。發(fā)展形勢(shì)以快速反映，諧波治理徹底，綜合控制為主。
目前，全球電子市場(chǎng)對(duì)電源質(zhì)量的要求越來(lái)越高，電源 行業(yè) 也正在改善產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，客戶也更加了解了關(guān)鍵應(yīng)用中低質(zhì)量電源的有害結(jié)果，這些都推動(dòng)了全球有源濾波器市場(chǎng)的增長(zhǎng)。
全球市場(chǎng)需求區(qū)域結(jié)構(gòu)
第八節(jié) 亞洲地區(qū)主要國(guó)家市場(chǎng)概況
有源電力濾波器技術(shù)在日本已經(jīng)成熟，其產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入普及及應(yīng)用階段，從1983年到1995年，共有455套有源電力濾波器投入實(shí)際使用。下面就幾個(gè)方面給出一些基本情況。
從1991年到1995年累計(jì)生產(chǎn)355臺(tái)，與1983年到1991年約7年間共生產(chǎn)了近100臺(tái)相比，產(chǎn)量有了大幅度上升，200kVA以下的占70％左右，超過(guò)1000kVA的約為7％。實(shí)際上，50kVA以下的臺(tái)數(shù)增加顯著，也反映了對(duì)諧波抑制重要性的認(rèn)識(shí)在提高。
有源電力濾波器實(shí)際使用在供水和污水處理設(shè)備中的約占40％，建筑約占17％。
第九節(jié) 歐洲地區(qū)主要國(guó)家市場(chǎng)概況
實(shí)際上，有源濾波器作為改善供電質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，只在日本、美國(guó)、德國(guó)等少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。目前，組合式濾波器因其優(yōu)異的性價(jià)比，在國(guó)外市場(chǎng)的應(yīng)用成了主流。
與美國(guó)用戶一樣，歐洲電力用戶也對(duì)電力供應(yīng)和電能質(zhì)量提出了更高的要求。而對(duì)環(huán)境保護(hù)的極度重視以及日益增長(zhǎng)的可再生能源并網(wǎng)發(fā)電的挑戰(zhàn)，則造成歐洲智能電網(wǎng)建設(shè)比美國(guó)更為關(guān)注可再生能源的接入。
為此，歐盟于2005年成立“智能電網(wǎng)技術(shù)論壇”，促進(jìn)智能電網(wǎng) 研究 ，希望把電網(wǎng)轉(zhuǎn)換成用戶和運(yùn)營(yíng)商互動(dòng)的服務(wù)網(wǎng)，提高歐洲輸配電系統(tǒng)的效率、安全性及可靠性，并為分布式和可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用掃除障礙。
由于目前歐洲地區(qū)正準(zhǔn)備對(duì)輸電電路進(jìn)行大的整體性變革，歐洲每年對(duì)電網(wǎng)研發(fā)投資在近幾年內(nèi)可能攀升7倍。丹麥電網(wǎng)公司將加大對(duì)電網(wǎng)研發(fā)的資金投入，由2008年的3000萬(wàn)美元提高到2億美元，這一增幅比例和瑞典、芬蘭差不多。
第十節(jié) 美洲地區(qū)主要國(guó)家市場(chǎng)概況
作為改善供電質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，目前有源電力濾波器在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家已廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)生產(chǎn)部門(mén)，并且諧波補(bǔ)償?shù)拇螖?shù)逐步提高（典型值達(dá)25次），單機(jī)裝置的容量也逐步提高（APF的最大容量可達(dá)50mva），其應(yīng)用領(lǐng)域正從補(bǔ)償用戶自身的諧波向改善整個(gè)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的方向發(fā)展。
早在2009年1月份，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布了《復(fù)蘇計(jì)劃尺度報(bào)告》，宣布將鋪設(shè)或更新3000英里輸電線路，并為4000萬(wàn)美國(guó)家庭安裝智能電表。
如果投資100億美元發(fā)展寬帶網(wǎng)絡(luò)，向需要的地區(qū)提供高速網(wǎng)絡(luò)接入，一年可創(chuàng)造49.8萬(wàn)個(gè)新工作崗位。
美國(guó)商務(wù)部和能源部共同發(fā)布了第一批智能電網(wǎng)的 行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志美國(guó)政府的智能電網(wǎng)項(xiàng)目正式啟動(dòng)。
免責(zé)申明：本文僅為中經(jīng)縱橫 市場(chǎng) 研究 觀點(diǎn)，不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問(wèn)題，敬請(qǐng)來(lái)電垂詢：4008099707。特此說(shuō)明。