随着电力电子设备的普及应用，由非线性负载引起的谐波污染、电网功率因数降低、三相不平衡等电能质量问题也得到越来越多用户的关注。对于谐波和功率因数问题，过去通常采用无源滤波装置来治理。无源滤波装置会占用较大的安装空间，这点对海洋平台尤其重要，且电容投切补偿响应慢，补偿不连续，存在过补偿和谐振的风险。
有源滤波器（APF：Active Power Filter），是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行实时补偿。
有源滤波器原理
有源滤波器不会出现过补偿和谐振问题，且体积小，方便扩容，尤其适合海洋平台应用。
本文主要介绍上海能传电气有限公司的有源滤波器在蓬莱19-9WHPJ海洋钻井平台的应用情况。
蓬莱19-9WHPJ平台
海洋钻井平台在防护等级、设备体积、冷却方式、安全等方面对设备有特殊要求：
设备需要考虑三防处理，以应对盐雾腐蚀的影响
从消防角度考虑，所有电缆必须采用低烟无卤电缆
平台上的空间昂贵，无论是生活区还是作业区都对空间要求非常高，所以单台柜体宽度要求为宽度600mm深度800mm高度2200mm以内
由于海上平台工作环境的限制，设备运行、监控主要依靠通讯实现自动化，设备必须支持DP、CAN和以太网通讯等主流通讯协议
上海能传电气的有源滤波器在硬件和软件进行了充分考虑，确保装置能在海洋平台环境长期可靠运行。
有源滤波器现场照片
蓬莱海洋钻井平台钻井模块上的主要设备有泥浆泵、绞车、顶驱等，均为交流变频驱动方式。变频器采用常规的六脉波二极管整流方案，会产生大量的谐波，主要集中在6n±1次。这些谐波严重影响用电设备的安全：造成电网电压严重畸变；系统功率因数降低；电缆和变压器过热，绝缘老化加速；仪表误动作导致供电中断等，进而影响到整个平台电力系统的稳定性和安全性。
有源滤波器投入运行前波形
（红色：APF电流 绿色：电源侧电流）
通过实际检测，在高压大排量工况下，7台变频器（6台600kW+1台920kW）所产生的总谐波电流为581A；在高钻进工况下，总谐波电流为594A。最终以高钻进工况下的594A谐波电流为基准选择有源滤波器，确定配置额定电流为600A的有源滤波器。
有源滤波器投入运行后波形
（红色：APF电流 绿色：电源侧电流）
有源滤波器投入运行后，总谐波电流失真从27.3%降到3.8%，完全满足相关标准对谐波失真的要求。
有源滤波器在海洋平台实现成功应用，有效治理了钻机变频驱动装置产生的谐波。有源滤波器体积小，可靠性高，调试方便，并且能满足海洋钻井平台的特殊要求，和常规的无源补偿装置相比，具有很大的优越性。
