降低输入电流谐波提高功率因数

谐波产生的根本原因是由于电力线路呈现一定阻抗，等效为电阻、电感和电容构成的无源网络，由于非线性负载产生的非正弦电流，造成电路中电流和电压畸变，成为谐波。谐波的危害包括：引起电气组件附加损耗和发热（如电容、变压器、电机等）；电气组件温升高、效率低、加速绝缘老化、降低使用寿命；干扰设备正常工作；无功功率增加，电力设备有功容量降低（如变压器、电缆、配电设备）；供电效率低；出现谐振，特别是柴油发电机发电时更严重；空开跳闸、熔丝熔断、设备无故损坏。

UPS对于电网而言是一个非线性负载，在工作的时候会产生大量的谐波。以配置6脉冲整流器的UPS为例，其输入功率因数一般为0.75左右，谐波大于30％。降低UPS工作谐波的主要方法有：

（1）采用12脉冲整流器。其原理是在原有6脉冲整流器基础上，在输入侧增加一个移像变压器和6脉冲整流器。采用该技术方案后，可将谐波降低至10％左右。有点是较为简单，谐波改善明显；缺点是对功率因数改善有限，价格略高。

（2）采用KYLB无源滤波装置。LC滤波电路原理，对UPS产生的谐波进行滤除，并对功率因数进行补偿。优点是技术简单，成本较低；缺点是智能补偿特点阶次的谐波，同时受负载阻抗影响较大，无法适用于全功率段。

（3）采用KYYLB有源电力滤波器。原理是利用可控的功率半导体器件向电网诸如与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。优点是可以补偿多个阶次的谐波，且不受负载阻抗大小的影响；缺点是购置成本较高。

（4）采用高频IGBT整流及PFC整流及PFC功率因数校正电设计整流器。原理是采用高频率PWM控制IGBT导通，对输入电压波形进行分割，使输入电流波形尽量接近正弦波，并对输入电压和电流相位差进行补偿。有点是体积轻，价格便宜，效果好；缺点是技术结构复杂，不易维护，受功率器件影响，目前容量大小受到限制。

以上集中技术，性能及投资对比如表1所示，可以根据实际需求选择合适的方案。