在有源濾波（APF）是否為充電樁箱變“必配設(shè)備”的問題上，許多運(yùn)營商和建設(shè)方常陷入困惑：一方面擔(dān)心諧波污染影響電網(wǎng)或設(shè)備；另一方面又顧慮APF的成本與必要性。本文將從技術(shù)原理、標(biāo)準(zhǔn)要求和實(shí)際場景出發(fā)，為您拆解這一問題。

一、先明確：充電樁為何會產(chǎn)生諧波？

充電樁（尤其是直流快充樁）的核心部件是“整流模塊”——將電網(wǎng)的交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC）供電動汽車充電。這一過程中，整流電路（如6脈沖、12脈沖整流）會產(chǎn)生大量諧波電流（主要是5次、7次、11次等奇次諧波）。

諧波的危害：

加劇電網(wǎng)電壓畸變，影響同一母線上的其他設(shè)備（如照明、電機(jī)）運(yùn)行；

增加變壓器損耗，降低箱變效率；

可能觸發(fā)電網(wǎng)的“諧波超限報警”，甚至被要求整改或罰款；

長期諧波干擾會縮短充電樁內(nèi)電子元件（如電容、IGBT）的壽命。

二、是否必須配APF？關(guān)鍵看這3個核心條件

條件1：是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》（GB/T 14549-1993）？

該標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了公用電網(wǎng)各電壓等級的諧波限值（以380V低壓電網(wǎng)為例）：

5次諧波電壓畸變率（THDu）≤4%；

7次諧波電壓畸變率≤2.8%；

總諧波畸變率（THD）≤5%。

判斷方法：

在充電樁箱變接入電網(wǎng)的低壓側(cè)（380V母線），通過電能質(zhì)量分析儀實(shí)測諧波含量。若實(shí)測值超過國標(biāo)限值，則必須配置APF或其他諧波治理裝置；若未超標(biāo)，可不強(qiáng)制安裝。

條件2：充電樁的功率與數(shù)量是否導(dǎo)致諧波疊加超標(biāo)？

單臺充電樁的諧波含量有限，但多臺快充樁集中運(yùn)行時，諧波會疊加放大。例如：

單臺120kW直流快充樁（6脈沖整流）的5次諧波電流約為基波的20%-30%；

若同一箱變下接入10臺120kW快充樁，總5次諧波電流可能達(dá)到基波的150%-200%，遠(yuǎn)超單臺限值。

典型場景：

商業(yè)綜合體快充站（30臺以上120kW快充樁）；

高速服務(wù)區(qū)超充站（40臺以上240kW超充樁）；

物流園區(qū)重卡充電集群（單樁300kW+，總功率超2000kW）。

結(jié)論：此類高功率、多樁集中的場景，諧波極易超標(biāo)，建議配置APF。

條件3：電網(wǎng)條件是否敏感或嚴(yán)苛？

部分地區(qū)電網(wǎng)本身諧波含量較高（如附近有大量工業(yè)非線性負(fù)載、光伏逆變器等），或電網(wǎng)公司對諧波管理嚴(yán)格（如要求“零超限”），此時即使充電樁諧波未單獨(dú)超標(biāo)，也可能需要APF進(jìn)一步抑制，避免與電網(wǎng)原有諧波疊加后超標(biāo)。

三、哪些場景可以“不配APF”？

若滿足以下條件，可暫不配置APF（但仍需定期監(jiān)測諧波）：

低功率、分散充電場景：單樁≤30kW（如交流慢充樁），且總功率≤200kW，諧波疊加后未超標(biāo)；

電網(wǎng)諧波環(huán)境優(yōu)良：接入點(diǎn)的電網(wǎng)背景諧波電壓畸變率（THDu）≤2%，且充電樁數(shù)量少（≤5臺快充樁）；

充電樁自身諧波抑制能力強(qiáng)：部分高端快充樁采用“多脈沖整流（如12脈沖、24脈沖）”或有源前端（AFE）技術(shù)，諧波含量已低于國標(biāo)限值（無需額外APF）。

四、替代方案：無源濾波 vs 有源濾波

若諧波接近限值但不嚴(yán)重，或預(yù)算有限，可考慮無源濾波器（PPF）：通過電容、電感組成的濾波支路，針對性濾除特定次數(shù)的諧波（如5次、7次）。

無源濾波的優(yōu)勢：成本低（約為APF的1/3-1/2）、結(jié)構(gòu)簡單；

劣勢：僅對設(shè)計頻率的諧波有效，對其他頻率諧波可能放大；體積大，占用箱變空間；無法動態(tài)調(diào)整。

總結(jié)：是否必須配APF？“3步判斷法”

測諧波：實(shí)測箱變低壓側(cè)諧波含量，對比國標(biāo)限值；

看場景：高功率（＞200kW）、多樁（＞5臺快充樁）、電網(wǎng)敏感區(qū)域，建議配APF；

算成本：若諧波輕微且電網(wǎng)允許，可暫不配；若超標(biāo)或需長期穩(wěn)定運(yùn)行，APF是更可靠的治理方案。

一句話建議：

商業(yè)快充站、高速超充站、物流重卡充電集群等高功率場景，建議配置APF以規(guī)避諧波風(fēng)險；

社區(qū)慢充站、小功率分散充電點(diǎn)，若諧波未超標(biāo)，可暫不配（但需定期監(jiān)測）。