各种照明设备谐波分析及谐波治理研究
谐波治理各方案比较分析
谐波治理各方案比较分析谐波治理的目的包括：1. 满足电力公司对谐波电流发射的限制要求2. 释放变压器的有效容量，提高变压器的效率3. 提高配电系统(包括无功补偿装置、继电保护器、电缆等)的可靠性4. 为企业内的各类设备提供质量优良的电能，保证制造系统的稳定运行人们对谐波的危害已经十分熟悉，很多企业也开始重视谐波的治理。
谐波治理的目的不同，所采取的方案也是不同的。
因此，在确定谐波治理的方案之前，要明确谐波治理的目的。
企业在谐波治理方面投资，要达到的目的如图所示。
满足电力公司的要求是企业进行谐波治理的首要动机。
为电力用户提供合格的电能，是电力公司的责任。
因此，电力公司要对那些可能污染电网的用户的提出谐波治理的要求。
随着越来越多的企业对电能质量的要求提高，电力公司将对电力用户进行更严格的要求。
在目前阶段，出于后面几个目的而进行谐波治理的企业较少。
企业仅在出现了故障现象后，才开始考虑谐波治理的问题。
其中，谐波导致无功补偿装置烧毁的情况最为常见。
无论谐波治理的最终目的是什么，其本质就是减小负载(可能是一组负载)向电网注入的谐波电流，因为谐波电流是谐波问题的根源。
只不过，针对不同的目的，控制谐波电流的位置不同，也就是采用的谐波治理方案不同。
谐波治理的策略按照谐波治理的位置，可以有三个策略。
第一：在高压母线上治理，采用的设备是SVC、SVG等。
第二：在变压器的下端，低压母线上治理谐波。
采用无援滤波器、有源滤波器等。
无源滤波器往往会发出额外的容性无功，这在有些场合是不允许的。
第三：在设备的电源入口处治理谐波。
这称为就地治理。
就地治理是最理想的谐波治理策略。
因为，这样相当于将非线性负载转变成了线性负载，谐波导致的一切问题都迎刃而解。
大部分发达国家按照这个策略开展谐波治理。
达到这个目的的管理措施就是，要求电气电子设备满足相应的电磁兼容标准(例如，GB17625)要求，电磁兼容标准对谐波电流发射进行了明确的规定。
传统的谐波治理策略传统的谐波治理项目大多采用策略1和策略2。
电力系统中谐波问题如何治理
电力系统中谐波问题如何治理在当今的电力系统中，谐波问题日益凸显，给电力设备的正常运行和电力质量带来了诸多挑战。
那么，究竟什么是谐波？它又是如何产生的？更重要的是，我们应该如何有效地治理它呢？首先，让我们来了解一下谐波的概念。
简单来说，谐波是指在电力系统中，电流或电压的频率不是基波频率（通常为 50Hz 或 60Hz）整数倍的分量。
这些谐波分量会导致电力系统中的电流和电压波形发生畸变，从而影响电力设备的性能和使用寿命。
谐波的产生原因是多种多样的。
其中，电力电子设备的广泛应用是主要原因之一。
例如，变频器、整流器、逆变器等在工作时会产生大量的谐波电流注入到电力系统中。
此外，电弧炉、电焊机等非线性负载也会产生谐波。
那么，谐波问题会给电力系统带来哪些危害呢？一方面，它会增加电力设备的损耗，导致设备发热、效率降低，缩短设备的使用寿命。
例如，变压器在谐波的作用下，铁芯损耗会显著增加，容易出现过热现象。
另一方面，谐波会影响电力系统的稳定性，可能导致继电保护装置误动作，影响电力系统的安全可靠运行。
同时，谐波还会对通信系统产生干扰，影响通信质量。
既然谐波问题如此严重，我们应该如何治理呢？目前，主要的治理方法可以分为无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波是一种传统的谐波治理方法，它通过电感、电容等无源元件组成滤波器，对特定频率的谐波进行滤波。
无源滤波器结构简单、成本较低，但存在一些局限性。
例如，它的滤波效果容易受到系统参数变化的影响，而且只能对固定频率的谐波进行有效滤波。
有源滤波则是一种较为先进的谐波治理技术。
它通过实时检测电力系统中的谐波电流，并产生与之大小相等、方向相反的补偿电流注入到系统中，从而实现谐波的动态补偿。
有源滤波器具有响应速度快、滤波效果好、能够适应系统参数变化等优点，但成本相对较高。
除了滤波技术，改善电力系统的设计和运行管理也是治理谐波的重要措施。
在电力系统规划和设计阶段，应合理选择电力设备，尽量减少非线性负载的接入。
谐波治理可行性研究报告
谐波治理可行性研究报告一、研究背景近年来，随着电力系统运行负荷的不断增加，电力系统中谐波对系统设备和负载造成的影响越来越明显，使得谐波治理成为电力系统运行中急需解决的问题之一。
因此，对谐波治理的可行性展开研究，对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
二、研究目的与意义本研究旨在通过对谐波治理技术进行分析和探讨，评估谐波治理的可行性，为电力系统中谐波治理工作提供理论依据和技术支持。
该研究的意义主要体现在以下几个方面：1. 对于电力系统中存在的谐波问题，通过研究谐波治理技术，探讨解决谐波问题的方法和途径，可以有效提升电力系统的安全可靠性。
2. 通过对谐波治理技术进行评估和对比研究，可以为电力系统企业选择合适的谐波治理设备和技术提供参考。
3. 通过研究谐波治理技术的可行性，可以为电力系统中谐波治理工作的规划和实施提供科学依据。
三、研究内容与方法1. 研究内容本研究将主要围绕谐波治理技术展开研究，包括国内外谐波治理技术的发展现状、谐波问题对电力系统的影响分析、不同谐波治理技术的特点和应用场景、谐波治理技术的成本效益分析等方面展开探讨。
2. 研究方法本研究将主要采用文献研究法、案例分析法、调查研究法等研究方法，通过对国内外相关文献、标准和案例的收集与分析，梳理谐波治理技术发展历程，比较不同谐波治理技术的特点和适用场景。
同时，通过对行业内相关企业和专家的访谈与调研，获取实际应用的案例数据和经验，从而全面、系统地评估谐波治理技术的可行性。
四、可行性研究结果1. 谐波治理技术的发展现状通过文献研究与调研了解到，目前谐波治理技术主要包括谐波滤波器、有源滤波器、静态无功发生器等。
不同的谐波治理技术各有特点，适用于不同的谐波问题和电力系统场景。
2. 谐波问题对电力系统的影响谐波对电力系统设备和负载的影响主要表现为设备寿命缩短、设备过热、传动系统振动加剧、电能表误差增大等问题，严重影响电力系统的安全稳定运行。
3. 不同谐波治理技术的特点和应用场景不同的谐波治理技术适用于不同的场景和谐波问题。
谐波的产生原因危害与治理
谐波的产生原因危害与治理谐波是指信号在传输过程中产生的频率是原有信号频率的整数倍的现象。
谐波一般是由于信号源产生幅度非线性特性、信号传输线路的不完美特性以及外界干扰等多种因素共同作用所导致的。
1.非线性特性：当信号源的输入电压超过其线性范围时，信号源会产生非线性失真。
这种非线性特性会使得原信号分解成包含各种谐波成分的信号，即产生谐波。
2.传输线路的不完美：在电力传输和通信线路中，由于电导率不一致、绝缘材料的不均匀性以及线路的接地等因素，会引起谐波的产生。
这些因素使得线路对于不同频率的信号具有不同的传输特性，从而造成信号的失真和谐波的产生。
3.外界干扰：外界电磁辐射的干扰也会引起谐波的产生。
当外界电磁波与系统内的信号相互作用时，可能会产生共振现象，从而导致谐波信号的产生。
谐波的存在会带来一系列的危害，包括以下几个方面：1.信号失真：谐波信号会改变原信号的波形和频谱特性，导致信号失真。
这会影响到电力传输系统和通信系统中的信号传输质量，降低系统的可靠性和稳定性。
2.设备损坏：谐波会导致电流和电压的波形变形，产生大量的电磁干扰。
这些干扰会对设备的正常工作造成影响，甚至会导致设备损坏和故障。
谐波还可能引起设备内部电子元件的过热现象，加速设备老化和损坏。
3.电力系统能源浪费：谐波会引起电力系统中电流和电压的非功率信号，造成能量损耗。
这不仅会浪费能源，还会导致电力系统的效率降低。
为了治理谐波对系统的危害，可以采取以下几种方法：1.模拟电路设计中采用线性器件：选择线性器件作为信号源和信号传输线路中的关键部件，减少非线性特性对信号的影响。
2.使用滤波器：在信号源和负载之间加入合适的滤波器，可以有效地滤除谐波成分，保证原信号的传输质量。
3.优化供电系统：针对供电系统中频繁出现谐波问题的设备，进行电源选择、接线方式和接地设计的优化，减少谐波产生。
4.电源质量改进：加强对供电设备的质量管理，采用高质量的电源设备，减少谐波对电力系统的影响。
谐波治理的研究进展
１６６／２００７收稿日期：２００７－０８－１４作者简介：罗邵屏（１９６５－），女，硕士研究生，研究方向为智能控制及电力系统自动化。
谐波治理的研究进展罗邵屏１，２，罗安２，汤赐２，吴传平２（１．邵阳学院信息与电气工程系，湖南邵阳４２２０００，２．湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙４１００８２）摘 要：随着电力电子装置的广泛应用，电力系统的谐波污染日益严重。
传统的谐波抑制与无功补偿方法是采用基于谐振原理的无源滤波器，但这样只能滤除设定次数的谐波，且易与电网产生串、并联谐振 。
而有源滤波器由于具有高度可控性和快速响应性，能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，因而受到广泛的重视，成为目前国内外供电系统谐波抑制研究的热点。
探讨了谐波治理的主要措施，介绍了有源滤波器研究的国内外现状，最后展望了有源滤波器研究的未来方向。
关键词：谐波抑制； 无功补偿； 无源滤波器； 有源滤波器中图分类号：ＴＮ７１３＋．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－８４１０（２００７）０６－００１６－０８Study on Development of Harmonic EliminationＬＵＯ Ｓｈａｏ－ｐｉｎｇ１ ， ２， ＬＵＯ Ａｎ ２， ＴＡＮＧ Ｃｉ ２， ＷＵ Ｃｈｕａｎ－ｐｉｎｇ ２(1.Department of Information and Electrical, Shaoyang University, Shaoyang, Hunan 422000, China;2.College of Electrical and Information engineering, Hunan University, Changsha, Hunan 410082, China)Abstract: With the development of power electronical equipment,harmonic pollution of power system is more and more serious traditionalmethod for harmonic elimination and reactive power compensation is the LC power filter based on resonance principle, but this method can only eliminate the specified order harmonic, and probably cause parallel or series resonance with the power system. Due to the high controlling and quick response, active power filter has been paid more attention for eliminating harmonic with magnitude and phase varying. This paper discusses the main approaches for harmonic damping, proposes the study development of active power filter, and gives some forecasting on the study of active power filter.Key words: harmonic elimination; inactive power compensation; passive power filter; active power filter综述・评论０前言电能是现代社会生产和人民生活中不可或缺的主要能源，随着社会的发展和科技的进步，尤其是电力电子装置的广泛应用，一方面电力系统中的谐波污染随着非线性负载数量和容量的增加而日趋严重；另一方面供电方及电力系统设备、用户和用电器对电能质量的要求也日益提高。
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等；(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等；(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施: 1)降低谐波源的谐波含量。
也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
2)采取脉宽调制(PWM)法。
采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。
3)在谐波源处吸收谐波电流。
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。
4)改善供电系统及环境。
对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。
选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。
谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,承受谐波的能力将会增大。
电力系统中电流谐波的分析与治理
电力系统中电流谐波的分析与治理在当今的电力系统中，电流谐波问题日益凸显，对电力设备的正常运行、电能质量以及整个电力系统的稳定性都产生了不可忽视的影响。
因此，深入分析电流谐波的产生原因、特性，并采取有效的治理措施显得尤为重要。
一、电流谐波的产生电流谐波的产生源头较为多样。
电力电子设备的广泛应用是其中的主要因素之一。
例如，变频器、整流器、逆变器等在工作时，会将交流电源转换为直流电源或对交流电源进行变频控制，由于其开关动作的非线性特性，导致电流发生畸变，从而产生谐波。
非线性负载也是谐波的重要来源。
像电弧炉、电焊机等设备，其工作电流随时间变化呈现出非线性特征，使得输入的正弦电流发生扭曲，进而产生谐波电流。
此外，变压器的铁芯饱和也会引起电流谐波。
当变压器铁芯中的磁通密度超过饱和点时，励磁电流会出现明显的非线性增长，产生谐波分量。
二、电流谐波的特性电流谐波具有一些显著的特性。
首先是频率特性，谐波的频率通常是基波频率的整数倍。
例如，5 次谐波的频率是基波频率的 5 倍。
其次是幅值特性。
不同次数的谐波幅值大小不尽相同，一般来说，低次谐波的幅值相对较大，对电力系统的影响也更为显著。
电流谐波还具有相位特性。
各次谐波的相位关系较为复杂，会对电力系统中的功率传输和电能质量产生影响。
三、电流谐波的危害电流谐波给电力系统带来了诸多危害。
它会增加电力设备的损耗，如变压器、电动机等，导致设备发热加剧，降低其使用寿命。
对输电线路来说，谐波电流会引起线路的额外损耗，降低输电效率，同时可能引发谐振，导致过电压，威胁线路的安全运行。
在电能质量方面，谐波会导致电压波形畸变，影响供电的稳定性和可靠性，可能引起电气设备误动作，影响精密仪器和电子设备的正常工作。
四、电流谐波的分析方法为了有效地治理电流谐波，首先需要对其进行准确的分析。
常见的分析方法包括傅里叶变换、快速傅里叶变换（FFT）等。
傅里叶变换能够将时域中的电流信号转换为频域信号，从而清晰地展示出各次谐波的频率和幅值。
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波产生的根本原因及治理对策谐波是指在电力系统中产生的频率为基波频率的整数倍的波动。
它是电力系统中普遍存在的一种现象，但过多的谐波会对电力系统的正常运行和设备的安全性产生很大影响，因此需要采取相应的治理对策来解决这个问题。
1.非线性负载：当电力系统中存在非线性负载时，如电弧炉、电焊机、电子设备等，其工作特性会产生谐波。
这是谐波产生的主要原因之一2.电力电子装置：现代电力系统中广泛使用的各种电力电子装置，如变频器、整流装置等，也会引入大量谐波。
3.潮流分布不均匀：当电力系统中的潮流分布不均匀时，也会导致谐波的生成和传播。
针对谐波的治理对策主要有以下几方面：1.使用滤波器：在电力系统中安装滤波器可以消除或降低谐波对系统的影响。
滤波器的选择要根据谐波的频率和大小来确定。
2.设计合理的系统：在电力系统的设计阶段，应考虑到非线性负载和电力电子装置可能带来的谐波问题，采取相应的额外措施来减少谐波的产生。
3.提高设备的抗谐波能力：针对电力系统中的关键设备，如变压器、电容器等，可以采用提高抗谐波能力的设计和制造技术，使其能够更好地耐受谐波的影响。
4.加强监测和控制：定期对电力系统进行谐波监测，及时发现和解决问题。
对于频繁发生谐波问题的系统，可以采用自动生成谐波的设备进行实时控制，以减小谐波的影响。
5.加强人员培训和管理：加强对电力系统人员的培训，提高其对谐波问题的认识和处理能力。
同时，建立健全的管理体系，制定相应的管理规范和操作程序，以确保谐波问题得到科学有效的控制。
总之，谐波问题存在于电力系统中，会对系统的正常运行和设备的安全性产生不利影响。
通过采取相应的治理对策，如使用滤波器、设计合理的系统、提高设备的抗谐波能力等，可以有效地解决谐波问题，确保电力系统的稳定和可靠运行。
同时，需要加强人员培训和管理，提高人员的谐波处理能力，确保谐波问题得到及时有效的解决。
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科技资讯2016 NO.33SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程如今在日常生活中,非线性负荷的种类不断增多,功率不断增大,成为电网中谐波的主要来源[1-3]。
其中照明设备的谐波问题也日益严重,虽然相对于整个电网系统来说,每个电力用户单独产生的谐波含量很小,但是考虑到照明设备的整体数量较为庞大,而且多数都没有采取任何谐波治理措施,所以由照明设备产生的谐波问题不容忽视。
对各种照明设备采取必要的谐波治理措施,不仅有利于供电系统电能质量的改善,同时也有利于广大电力用户权益的维护[4]。
该文通过分析现有的照明设备的谐波情况,以含有大量非线性照明设备的某配电站为例,建立仿真模型,对现有谐波情况进行谐波治理,以期指导具有类似谐波问题的治理。
1 主要照明设备的谐波分析大型灯会、商业广场、办公大楼、工矿企业、道路交通及医院等都要使用大量的荧光灯具和LED灯等照明设备,其镇流器部分为非线性负载,将产生谐波电流,其中3次谐波最多。
当多个荧光灯接成三相四线负载时,在系统中性线上将产生很大的3次谐波电流。
而且LED灯需要低压直流电驱动,为了从交流电源得到低压直流电必须采用开关电源,在开关电源运行时也会产生谐波污染电网[5-6]。
下面给出了几种主要照明设备的谐波含量分析,如表1所示。
从表1中可知,作为非线性负荷,各种照明设备均有较高含量的谐波,有些照明设备的各次谐波含量都比较高,有些则是3次谐波含量偏高而其他次谐波含量较低。
由于照明设备与人们日常生活密切相关,占民用用电负荷的很大一部分,所以必须采取一定的谐波治理措施。
2 实例分析该文以四川省某灯会供电系统为例,灯会的某条线路的配电变压器380V侧线路谐波电压、谐波电流实测值如表2所示,谐波电压主要是3次,谐波电流主要是3、5、7次,谐波测试结果表明谐波电压和谐波电流均超标。
3 谐波治理3.1 滤波器控制系统结构图通过对上述某灯会谐波情况的具体分析结果表明,该配电站谐波电压和谐波电流均超过国家标准,谐波电压主要是因为谐波电流引起的,所以下面对该配电站的谐波电流进行谐波治理。
目前针对谐波的治理主要采用有无源滤波器和有源滤波器两种;无源滤波器具有结构简单,造价低,运行费用也低,但只能滤除固定次谐波[7-9],在负荷波动比较大的时候容易导致无功过补偿,所以对于灯会这种具有很大波动的负荷,不建议采用此方法;有源滤波器可以根据负载的谐波电流大小实时调整谐波补偿电流[8-11],所以下面主要介绍有源滤波器在灯会中的应用,图1为有源滤波器的控制系统结构图[12]。
图1为最基本的有源电力滤波器系统构成的原理图。
图中es为交流电源,负载为谐波源,它产生谐波。
有源滤波器系统由两大部分组成,即指令电流运算电路和补偿电流发生电路(由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路3个部分构成)[13]。
图1中有源滤波器的基本工作原理是,检测补偿对象的电压和电流,经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号,该信号经补偿电流发生电路放大,得出补偿电流,补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消,最终得到期望的电源电流[14]。
3.2 有源滤波器部分参数确定(1)主电路电感[15]。
DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.33.022各种照明设备谐波分析及谐波治理研究孙波(国网四川省电力公司阿坝供电公司 四川阿坝 623200)摘 要:随着工业的发展,用电设备中整流装置等非线性负荷的出现使得电网供电质量下降;而高新技术的发展、大量精密电子设备的应用,对电网的电能质量提出了更高的要求。
该文通过对各种照明设备的谐波分析,并以具有大量照明设备的某配电站为例,建立仿真模型,进行谐波治理研究。
关键词:照明设备 谐波分析 谐波治理中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1672-3791(2016)11(c)-0022-04图1 有源滤波器的控制系统结构图科技资讯2016 NO.33SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程设交流侧电感上电流的变化率为λ,λ反应了补偿电流跟踪性能的好坏。
以A相为例,由有源滤波器的数学模型可得:/s A C e K U L λ=+（）(1)式中:L为电压型逆变器交流侧输出电感;es为A相电压电压;K A 为电压型逆变器A相开关系数; U C 为电压型逆变器直流侧电容电压。
假设滤波器的工作时间足够长,式(1)中交流电压e S 的作用将为0,由电压型逆变器主电路工作模式与开关系数的关系可知:K A 取2/3的概率为1/3,K A 取1/3的概率为2/3,因此K A 的平均值为4/9,由此可知λ的平均值为:49C ULλ=(2)(2)直流侧电容电压。
由于补偿电流是通过高频开关产生的,因此含有大量的开关纹波,电感电流开关纹波有效值的平均值越小,则开关纹波对补偿电流的影响越小。
同时,需要考虑逆变器占空比调节范围,所以有源滤波器直流侧电容电压:max (1.1~1.3)Cs U U =(3)式(3)中U smax 为电源电压最大值。
(3)直流侧电容量。
如果APF的容量为P ,同时为了保证电容波动在一定范围内,需要满足:22max min 2()c c Cf U U P-> (4)即:图2 系统仿真模型图3 有源滤波器投入前电网侧A相电流波形图4 有源滤波器投入前电网侧A相电流频谱图图5 有源滤波器投入后电网A相电流波形图6 有源滤波器投入后电网侧A相电流频谱图22maxmin2()c c PC f UU>-(5)若电容电压稳态值为U C ,其电压波动范围为α,则:max (1)c C U U α=+(6)max (1)c C U U α=-(7)将式(6)和式(7)带人式(5)得:2222[(1)(1)]C PC fU αα>+--(8)即:28CPC f U α>(9)储能电容的取值范围有式(9)确定。
3.3 系统仿真模型建立在Matlab/Simulink中搭建有源滤波器在灯会系统中滤波仿真模型,如图2所示。
仿真模型由系统电压模块、有源滤波器模块、谐波注入模块。
有源滤波器并联在系统的交流侧。
其中三相电源相电压值为220V,三相电源频率为50Hz,有源滤波器输出电感为2mH,直流侧电压为800V,直流侧电容值为2000μF。
根据给灯会供电配电站的电流谐波具体情况搭建仿真模型,为了防止用户侧的谐波进入配电网系统,所以谐波的治理主要是在用户侧进行,因此系统的谐波电流在仿真模型的用户侧注入。
通过仿真可以得到有源滤波器投入前配电网侧A相电流波形如图3所示,A相电流频谱图如图4所示。
根据图3和图4可以知道,在有源滤波器投入前配电网侧A相电流主要含有3、5、7次谐波,电流畸变严重,为34.13%,仿真结果和实测结果很接近,因此所建系统可以比较好的反应实际的配电网系统。
图5是有源滤波器投入运行后的配电网侧的A相电流波形图,配电网侧的A相电流波形很有大改善,从频谱图6分析可知谐波含量也大幅度的减少。
通过对有源滤波器投入前和投入后的谐波电流对比分析,可以得出,在有源滤波器投入前配电网侧谐波含量严重超标,谐波电流高达34.13%;有源滤波器投入后配电站侧谐波电流得到了很大的改善,谐波电流只有2.60%,电流满足国家标准的要求,有源滤波器达到了比较好的滤波效果。
根据实例分析可以知道谐波对配电网产生影响,使得电网的安全性、可靠性、经济性有不同程度的降低。
因此,电网的谐波治理问题应该引起电力部门及用户的高度重视。
4 结语目前各种照明设备谐波对电能质量现状的影响还不是太大,但随着照明设备数量越来越多,功率越来越大,其对供电系统电能质量的影响也会越来越大。
所以很有必要加大对各种照明设备谐波治理的研究力度,尽可能地减小照明设备谐波对电能质量的影响。
根据仿真分析结果可以得出有源滤波器可以很好地抑制照明设备所产生的谐波问题,有源滤波器在以后的照明设备谐波治理方面将会发挥很重要的作用。
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1.2 故障特征值提取该文以齿轮常见故障为依据,从而采用了3种典型故障类型: (1)外圈裂纹故障;(2)轴承滚动磨损故障;(3)齿面磨损故障。
总结其诊断过程,大致可归纳成6个步骤:(1)收集齿轮振动信号;(2)对信号进行预处理;(3)获取特征量并进行归一处理;(4)将处理后的特征量进行向量输入;(5)在得到局部诊断结果施以信息融合基础上再进行决策级融合;(6)获得最终诊断结果。
2 BP神经网络当前,最具典型的BP网络模型的拓扑结构具有3层:(1)输入层;(2)输出层;(3)隐含层。
通过一定量的样本训练学习后,其输出误差就会逐渐降低,又经过不断迭代来调整权值,之后权值达到输出要求,最后完成对各模式的分类工作。
BP网络模型传播方向包括两个,即正向与反向,其中前者的所传播的输入向量会依次通过3层结构,输入层-中间层-输出层,其中输出层所输出的分类结果,随后与输入信号进行对比,最终获得误差信号;而后者,即在进行反向传播时,误差信号在输出层应用修正函数在对中间层权值与阈值进行修正。
如此,通过正、反方向传播过程的修正,其中间值的阈值与权值就会得到最大化的改变,从而使误差范围趋于最小化,即趋于误差指标,至此就可确认网络训练收敛成功,训练完成。
该文应用BP神经网络检测诊断了传动设备,并获取了齿轮的局部诊断结果。
下文是借助于神经网络,从而进行了局部诊断的两组特征集,其诊断结果可以用表1表示。
在对信息进行融合时,该文应用了以下几个步骤来实现:第一,对诊断结果进行处理,即将其改变成D-S证据理论的基本概率分配函数。
第二,第i(i=1、2、3、4、5、6)个测点的诊断结果要严格与信任函数相对应。
第三,令截割部传动齿轮的6种状态可以在第二步所述中的6个信任函数中的焦点元素中找到对应元素。
第四,这6种故障模式组成了分辨框Θ,即5个分辨框:(1)Bel1;(2)Bel2;(3)Bel3;(4)Bel4;(5)Bel5。