电力系统谐波及其抑制技术

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电力系统谐波监测与抑制技术研究

电力系统谐波监测与抑制技术研究

电力系统谐波监测与抑制技术研究随着电力系统的快速发展和电子设备的广泛应用,电力质量问题日益突出。

其中,谐波是造成电力系统质量下降的一个重要因素。

谐波会导致电网设备的破坏、电力损耗的增加以及对用户设备的干扰等问题。

因此,电力系统谐波监测与抑制技术的研究和应用对提高电力系统的可靠性和质量至关重要。

一、谐波监测技术谐波监测是对电力系统中谐波分量进行实时监测和分析的过程。

通过谐波监测,可以了解电力系统中谐波的水平、频率和相位等信息,为进一步的谐波抑制提供依据。

1. 传统谐波监测技术传统的谐波监测技术通常采用数字示波器或功率分析仪等设备。

这些设备可以通过采集电流和电压波形,计算谐波的幅值和相位差等参数,并通过显示和记录的方式反映出谐波的情况。

然而,传统的谐波监测技术受到监测点有限、成本高昂以及数据处理复杂等限制。

2. 基于智能传感器的谐波监测技术近年来,随着传感器技术的发展,基于智能传感器的谐波监测技术得到了广泛应用。

这些智能传感器可以直接安装在电网设备上,实时采集电流和电压的波形数据,并通过无线通信传输给监测系统。

利用智能传感器,可以实现对电力系统多个监测点的谐波监测,提高监测的覆盖面和准确性。

二、谐波抑制技术谐波抑制技术是为了减少电力系统中谐波分量的水平,保持电力质量的稳定性和可靠性。

根据谐波抑制技术的原理和应用范围不同,可以分为有源谐波抑制和无源谐波抑制技术。

1. 有源谐波抑制技术有源谐波抑制技术是通过在电力系统中添加特定的电子器件,实时监测和控制电流和电压的波形,从而在电力系统中产生与谐波相反的波形,以抑制谐波。

有源谐波抑制技术具有响应速度快、抑制效果好等特点,但其设备成本高、容量有限等问题也需要解决。

2. 无源谐波抑制技术无源谐波抑制技术是通过改进电力系统的电网结构和设备设计,减少谐波的产生和传输,从而达到谐波抑制的目的。

无源谐波抑制技术可以通过限制谐波源的接入、加装滤波器和隔离变压器等设备来实现。

谐波治理措施

谐波治理措施

谐波治理措施
谐波治理措施是指为了控制或减轻电能系统中的谐波干扰和谐波问题,采取的一系列技术手段和措施。

下面列举几种常见的谐波治理措施:
1. 谐波滤波器:谐波滤波器是用于滤除电能系统中谐波成分的装置。

它们可以通过选择合适的滤波器参数,将谐波电流从系统中滤去,从而降低谐波干扰。

常见的谐波滤波器包括无源滤波器(谐波消除器)、有源滤波器、谐波滤波器组等。

2. 谐波控制变压器:谐波控制变压器是一种专门设计用于抑制谐波的变压器。

它的设计可以消除或减小电力系统中的谐波干扰,并保证电力质量。

3. 谐波抑制器:谐波抑制器是一种用于控制谐波干扰的装置。

它可以通过改变阻抗、相移、补偿等方式,来削弱或消除电力系统中谐波的影响。

4. 谐波限制器:谐波限制器是一种用于限制谐波电流流入电力系统的装置。

它可以通过控制谐波电流的大小和频率,来避免谐波电流对电力系统的损害。

5. 谐波控制技术:谐波控制技术是一种综合运用以上措施的技术手段。

它通过结合各种谐波治理措施,对电力系统中的谐波进行综合治理,以确保电力系统的正常运行和电力质量。

总之,谐波治理措施旨在降低谐波干扰,保证电力系统的正常
运行和电力质量。

在实际应用中,应根据具体情况选择合适的治理措施,并综合考虑成本、效果、可行性等因素,以达到最佳的谐波治理效果。

谐波抑制的方法及其特点

谐波抑制的方法及其特点

谐波抑制的方法及其特点谐波抑制是指在电力系统中,通过各种技术手段来减小或消除系统中的谐波,以保证系统的稳定运行和电能质量的提高。

谐波对电力系统的影响主要表现在电源侧产生电能浪费、设备过热和电力系统的持续稳定性等方面。

下面将介绍一些常用的谐波抑制方法及其特点。

1.无功补偿方法无功补偿是通过在电力系统中引入无功电流,通过与谐波电流进行干涉或互相对抗来实现谐波抑制的目的。

根据无功补偿方式的不同,可以分为静态无功补偿和动态无功补偿两类。

静态无功补偿是指通过在电力系统中连接静止的无功补偿装置,如电容器组或者电感器组,并采用并联或者串联的方式补偿谐波功率。

静态无功补偿适用于较小规模、较低谐波频率的谐波问题。

特点是结构简单、投资成本低,但对谐波的抑制能力有一定限制。

动态无功补偿是指通过在电力系统中连接可以根据网侧电压和电流动态调整的电力电子装置,来实时地进行无功补偿。

动态无功补偿器可以根据谐波电流的频率和相位进行自适应地补偿。

特点是可靠性高、补偿能力强,适用于大规模、高谐波频率的谐波问题。

2.谐波滤波器谐波滤波器是一种通过滤除谐波电流或电压来实现谐波抑制的设备。

它由各种谐波滤波器元件(如电感、电容器、电阻等)组成,通过选择适当的元件参数和连接方式,可以在不同频率的谐波上实现良好的抑制。

谐波滤波器可以分为被动滤波器和主动滤波器两种。

被动滤波器是指通过合理选择谐波滤波器的元件参数和连接方式,在电力系统的敏感载荷端或供电侧连接谐波滤波器,以吸收或滤除谐波电流或电压。

被动滤波器结构简单、可靠性高,但对谐波内容和负载变化敏感,需要定期维护和调整。

主动滤波器是指通过控制电力电子开关装置工作时序,实时地感知谐波电流并进行相应的抗谐波干涉,以达到谐波抑制的目的。

主动滤波器具有自适应性强、动态响应速度快、滤波能力强等特点,适用于高谐波内容、频率变化较大的系统。

3.绝缘调频(PWM)技术绝缘调频技术是一种通过采用电力电子器件,通过调节电压和电流的幅值、频率和相位等参数,实现对谐波的抑制。

电网谐波的危害及抑制技术

电网谐波的危害及抑制技术

电网谐波的危害及抑制技术随着工业、农业和人民生活水平的不断提高,除了需要电能成倍增长,对供电质量及供电可靠性的要求也越来越多,电力质量(PowerQuality)受到人们的日益重视。

例如,工业生产中的大型生产线、飞机场、大型金融商厦、大型医院等重要场合的计算机系统一旦失电,或因受电力网上瞬态电磁干扰影响,致使计算机系统无法正常运行,将会带来巨大的经济损失。

电梯、空调等变频设备、电视机、计算机、复印机、电子式镇流器荧光灯等已成为人民日常生活的一部分,如果这些装置不能正常运行,必定扰乱人们的正常生活。

但是,电视机、计算机、复印机、电子式照明设备、变频调速装置、开关电源、电弧炉等用电负载大都是非线性负载,都是谐波源,如将这些谐波电流注入公用电网,必然污染公用电网,使公用电网电源的波形畸变,增加谐波成份。

近几年,传感技术、光纤、微电子技术、计算机技术及信息技术日臻成熟。

集成度愈来愈高的微电子技术使计算器的功能更加完美,体积愈来愈小,从而促使各种电器设备的控制向智能型控制器方向发展。

随着微电子技术集成度的提高,微电子器件工作电压变得更低,耐压水平也相对更低,更易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。

例如,20世纪70年代计算机迅速普遍推广,电磁干扰及抑制问题更是十分突出,一些功能正常的计算机常出现误动作,而无法找出原因。

1966年日本三基电子工业公司率先开发了“模拟脉冲的高频噪音模拟器”,将它产生的脉冲注入被试计算机的电源部分,结果发现计算机在注入100~200V脉冲时就误动作,难怪计算机在现场无法正常工作,其原因之一是计算机的电源受到了污染。

因此,受谐波电流污染的公用电源,轻者干扰设备正常运行,影响人们的正常生活,重者致使工业上的大型生产线、系统运行瘫痪,会造成严重经济损失。

国际电工委员会(IEC)已于1988年开始对谐波限定提出了明确的要求。

美国“IEEE电子电气工程师协会”于1992年制定了谐波限定标准IEEE—1000。

电力系统中的谐波分析与抑制技术研究

电力系统中的谐波分析与抑制技术研究

电力系统中的谐波分析与抑制技术研究随着电力系统的发展,电气设备的广泛应用和高效能力的需求,电力系统中的谐波问题日益凸显。

谐波是由于非线性元件如电子器件、变频调速器、照明灯具、电动机等在电力系统中的工作状态非正常运行,从而导致基波电流、电压失真,引起的一种频率与基波频率不同的交流电信号。

谐波不仅降低了电力系统能效,还会影响电力设备的工作寿命。

因此,通过谐波分析和抑制技术研究,可以有效提高电力系统的可靠性和能效。

一、谐波分析电力系统中的谐波主要包括电流谐波和电压谐波,它们在电力系统中的传输会产生一系列不利影响。

电流谐波不仅会导致电力变压器铁芯、线圈、绝缘材料等元件中出现高次谐波电流、高温、电弧、电晕等现象,还会引起母线和设备的铜损。

电压谐波则会导致相关设备的故障、损坏,影响电力系统的安全运行。

因此,准确分析谐波特性成为保证电力系统正常运行的重要前提。

谐波分析通过测量和处理电流、电压、功率等参数,对电力系统中的谐波进行分析,了解系统中的谐波含量和频率范围等,为后续的抑制措施提供数据支持。

二、谐波抑制技术为了降低电力系统中谐波的影响,采用一系列设备和技术手段进行谐波抑制,主要包括以下方面。

1.使用线性负载线性负载包括电阻、电感、电容等。

与电子器件、变频调速器等非线性负载相比,线性负载的特性更加稳定,不会产生谐波。

因此,在谐波控制上力求使用线性负载,降低谐波产生的可能性。

2.谐波滤波器谐波滤波器通常由谐波滤波器电抗器和谐波滤波器电容器组成。

谐波滤波器能在电力系统中消除谐波,其原理是将谐波信号通过电感器、电容器等高阻抗元件滤除掉,同时保留基波信号传输到目标设备,以达到谐波抑制的效果。

3.多网侧变压器传输多网侧变压器传输是通过连接两个及以上变电站,在电网多个侧面进行谐波抑制。

多网侧变压器传输中,正、负序谐波和零序谐波会在不同的变压器侧面互相抵消,从而降低电力系统中谐波的含量。

4.使用非线性抑制器非线性抑制器与电力系统中的非线性元件相似,但其特性更加稳定。

电力谐波的抑制技术

电力谐波的抑制技术

电力谐波的抑制技术电力谐波是在电网中存在着的非正弦波形式的电力信号,它会对电网的功率质量、电能计量、电力设备的正常运行以及附近设备的干扰造成不良影响。

电力谐波的抑制成为了电力系统中必须要解决的问题,相关的技术和方法也逐渐成熟。

一、电力谐波的形成原因1. 非线性负载非线性负载是引起电力谐波的主要原因之一。

在非线性负载中,如电弧炉、变频器、电视机和计算机等,其负载和电源输出的像非线性电阻一样。

当其被电源供给的电压频率和幅值发生变化时,负载对电源装置的电流反应与电压不同,使波形发生畸变,进而产生电力谐波。

2. 电容的接入在某些情况下,电容的接入也会导致电力谐波的形成。

电容在低频环节呈现开路状态,在高频环节则呈现短路状态,当由非线性负载产生的高频电路中有电容接入时,就容易让高频电流通过电容引起振荡。

3. 变压器的短路变化电力谐波还可能在变压器的短路变化中产生。

这种情况的出现主要原因是变压器中的铁芯会在高频过程中表现出饱和特性,在短时间内可能会发生短路变化,从而导致电力谐波进入电网。

二、电力谐波的危害1. 对供电电网造成不良影响处于同一电网中的所有电气设备都会受到电力谐波的影响,而高电压、畸变电流和漏电等谐波会引起线路的损坏和故障,降低供电可靠性。

2. 影响设备正常运行电力谐波对设备的正常运行造成了干扰,降低了设备的工作效率,而且在计量和监测等环节中,由于电力谐波的带宽较高,这可能会影响计量和监测的准确性。

3. 整体经济成本增加由于电力谐波的存在,设备的寿命可能会缩短,这将导致维护和更换成本的增加。

供电可靠性差会引起生产停顿,可能会产生很多损失。

为了消除电力谐波的危害,人们研究和发展了多种电力谐波抑制技术。

1. 滤波器滤波器的设计是以限制或消除电力谐波为目的。

这种电力谐波抑制技术非常成熟,并且被广泛应用。

滤波器一般包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。

低通滤波器是最常见的一种滤波器,它可以挡掉高频电流和电压波动。

电力系统谐波基本分析方法抑制方法

电力系统谐波基本分析方法抑制方法

电力系统谐波基本分析方法抑制方法電力系統諧波----基本原理、分析方法、抑制方法【摘要】变频器在工业生产中无可比拟的优越性,使越来越多的系统和装置采用变频器驱动方案,而且采用变频器驱动电动机系统因其节能效果明显,调节方便维护简单,网络化等优点,而被越来越多应用,但它非线性,冲击性用电工作方式,带来干扰问题亦倍受关注。

一台变频器来讲,它输入端和输出端都会产生高次谐波,输入端谐波会输入电源线对公用电网产生影响。

本文从变频器产生的谐波原理、谐波测试分析方法,谐波的抑制方法方面进行探讨。

【关键词】电力系统,变频器,谐波分析,谐波抑制。

【引言】谐波存在于电力系统已经很多年了,但是,近年来,随着技术的发展成熟,越来越多的设备系统为提高可靠性和效率广泛采用电力电子变频器,而且电力公司为降低设备所需的额定值以及线路损耗和电压降落,强制要求电力用户提高其自身的功率因数,而电力用户及工厂端改善功率因数的方法是使用功率因数补偿器—电容模组,这两种情况的出现,使得电力系统的谐波问题变得更加严重。

电力用户和工厂端普遍使用的变速传动和电力电子设备是产生这一现象的根源,而这些设备与功率因数校正电容模组之间的相互作用导致了电压和电流的放大效应;半导体电子工业的迅猛发展也导致了大批精密设备的诞生,与过去粗笨的设备相比,这些设备对电力公司供给的电能质量更加敏感,但同时也导致交流电流和电压稳态波形的畸变。

而为了得到可靠清洁的电力能源,人们必须面对电流和电压畸变的问题,而电流和电压的畸变的主要形式是谐波畸变。

【正文】1、变频器谐波产生从结构来看,变频器可分为间接变频和直接变频两大类。

间接变频将工频电流整流器变成直流,然后再由逆变器将直流变换成可控频率交流。

直接变频器则将工频交流变换成可控频率交流,没有中间直流环节。

它每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联可逆线路。

正反两组按一定周期相互切换,负荷上就获了交变输出电压,幅值决定于各整流装置控制角,频率决定于两组整流装置切换频率。

电力系统谐波治理的四种方法

电力系统谐波治理的四种方法

电力系统谐波治理的四种方法电力系统中的谐波是指电网中除基波(50Hz或60Hz)外的各种频率的非线性电流和电压分量。

谐波会导致电网中设备的性能下降,甚至造成设备的故障。

因此,为了保证电力系统的正常运行和设备的安全使用,需要进行谐波治理。

下面介绍电力系统谐波治理的四种方法。

第一种方法是滤波器的应用。

滤波器是一种电子器件,可以通过选择性地通过或阻断特定频率的信号来消除谐波。

根据谐波的频率,可以选择合适的滤波器类型,例如LC滤波器、有源滤波器等。

滤波器通常与设备的电源连接,以便将谐波电流或电压从电网中衰减到可接受的水平。

第二种方法是降低谐波源的发生。

谐波是由非线性负载引起的,例如变频器、电弧炉等。

降低谐波源的发生可以通过选择低谐波的设备、改进设备的运行方式或采取适当的谐波抑制措施来实现。

例如,在选择变频器时,可以考虑具有低谐波输出的变频器,或者通过安装谐波抑制器来补偿谐波。

第三种方法是采用谐波干扰限制技术。

谐波可以通过电力系统中的传输线、变压器等元件传播到其他设备中,造成干扰。

因此,为了减少谐波的传播和干扰,可以采用一些限制技术,如使用低谐波设计的变压器、采用合适的线路参数等。

第四种方法是谐波监测和分析技术的应用。

谐波的监测和分析是谐波治理的重要步骤。

通过采集电网中的谐波数据,并利用相关的分析软件进行谐波分析,可以了解电网中的谐波水平和谐波源的特征,为谐波治理提供科学的依据和措施。

总之,电力系统谐波治理是保证电力系统正常运行和设备安全使用的重要措施。

通过滤波器的应用、降低谐波源的发生、采用谐波干扰限制技术和谐波监测分析技术的应用,可以有效地控制和消除电力系统中的谐波,提高电网的质量和可靠性。

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电力系统谐波及其抑制技术[摘要]随着电力市场的广泛开放以及电力系统的不断发展,人们越来越多的关注电能的质量问题。

由于非线性荷载在电力系统中的广泛应用,因而所产生的谐波对电网造成越来越多的污染。

本文主要分析了一些谐波产生的危害以及抑制谐波的各种措施,并针对目前电力系统治理谐波所存在的问题提出了自己的合理化建议,供大家参考、学习。

【关键词】谐波;谐波抑制;谐波治理一、谐波产生的原因电力系统是一个密不可分的整体,我们可以分析电力系统谐波产生的原因主要有:1、电源本身质量不高而产生谐波:由于发电机三相绕组在制作上很难达到绝缘对称,铁心也很难达到绝对平均抑制,同步发电机所产生的谐波电动势是定子和转子之间的空气隙中的磁场非正弦分布所产生的。

在发电机实际的运行中,气隙磁场不是严格的正弦波,只是含有一定的谐波成分。

因此,在发电机的输出电压中,其本身就存在一定的谐波,而这其中的频率和谐波电压都是发电机本身的结构和工作状态。

2、输电系统产生的谐波:现在国家电网公司大力推行特高压电网,在特高压电网系统中广泛采用交流-直流-交流输电方式,两个交流系统采用直流系统连接(比如青藏联网工程)。

当两个隔离的交流系统标称频率相同(或多或少会有一个频率差),用直流互联,这个很小的频率差在直流电压下被晶闸管投切到另一端变流器所调制,会和基波频率产生频拍,引起闪变电流流通,并可能激发机械谐振。

二、谐波的危害谐波的存在对电网是一种污染,它使电力设备所处环境变化,也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来损害,其危害主要有:1、变压器各类损耗增加。

谐波会造成变压器的铜耗增大,其中包括对电阻、导体中的涡流、导体外部因漏通而形成的损耗1131。

铁耗也随之增加,对于带不对称负载的变压器而言,其负载电流如果含有直流分量,则会引起变压器磁路饱和,因此会使交流励磁电流的谐波分量大大增加。

2、引起换流装置非正常工作。

一旦换流装置的容量比例刚刚等于电网容量比例的1/3-1/2或超过的时候,在某些时刻虽然还没达到以上数值但电网参数则会造成较低次谐波次数的谐波谐振,常规控制角在交流电网电压畸变的情况下会形成触发脉冲间隔不等,系统的电压畸变会通过正反馈而被放大,从而影响整流器工作环境的稳定性,逆变器很可能因此发生连续的换相失败最终无法工作。

3、造成通信系统的非正常工作。

电力线路上流过的幅值(3、5、7、ll)较大的奇次低频谐波电流通过磁场耦合,与相邻近电力线间的通信线路会产生干扰电压,造成通信系统的非正常工作,对通信线路中通话的清晰度,当处在谐波跟基波的共同影响之下,会触发电话铃声响起,更严重的情况下会损坏通信设备并威胁人员的安全。

此外,高压直流换流站换相工程中所产生的电磁噪声会影响电力载波通信正常的工作状况,还会影响到基于载波工作的闭锁和继电保护装置的失效,从而威胁整个电网的安全。

4、加剧电力系统中主要电气元件的损害。

整换流装置和电容器组是存在与电力系统中的主要的电气元件,电力系统中产生的谐波会造成电容器部分放电,这样便加速了电容器等介质的老化,缩短了电容器等介质的使用年限。

由于谐波与无功补偿电容器组在某些条件的作用下会使谐振或者谐波放大,会造成电容器等介质负载超过规定范围或电压过大而损坏;常规控制角在交流电网电压畸变的情况下会形成触发脉冲间隔不等,系统的电压畸变会通过正反馈而被放大,从而影响整流器工作环境的稳定性,逆变器很可能因此发生连续的换相失败最终无法工作,严重的会损坏换相设备三、抑制电力系统谐波的技术措施电力系统谐波抑制措施主要有三种:3.1受端治理措施1、选择供电方式,改善供电环境为了减少谐波对系统或其它设备的影响,在电网规划和设计阶段,可以将谐波源由较大容量的供电点电网供电,或由高一级电压的电网供电。

保持负荷的三相平衡,减少三次谐波。

对谐波源负荷可以由专门的线路进行供电,减少谐波对其它负荷的影响。

如可将母线分为三段:把所有大型晶闸管整流装置、中型晶闸管整流装置及中频装置集中在一段母线上,其它不产生谐波的负荷和照明由另两段母线供电。

2、避免电容器对谐波放大抑制电容器对谐波电流放大方法有:①改变电容器的安装位置,安装点与电源间的感抗就不同,所引发谐振的频率也不同。

选择合式的安装地点,可有效避免与电源电抗相互作用而发生并联谐振。

②改变与电容器的串联电抗器,也就相当于改变了系统阻抗,可以避免谐波电流放大。

③限定电容器组的投入容量,可以有效减少电容器对谐波的放大并保证电容器组的安全运行。

④将电容器组的某些支路改为滤波器。

3、减少发电机谐波电动势畸变率。

在发电机制造上,可以采取如下措施来消除或减少谐波电动势:①星形连接不会出现三次或三的倍数次的各奇次谐波,因此,现代同步电机多采用星形连接。

②凸极同步发电机采用适当极靴宽度和不均匀气隙长度,可使气隙磁场波形尽可能接近正弦分布,减少谐波电动势产生。

③采用短距绕组,增加每极每相槽数,可减少谐波电动势产生。

④水轮发电机等多极电机,转子励磁绕组常采用分数槽绕组,实现了极对与极对之问的分布,减少了磁势中的谐波分量。

采取以上措施后,目前发电机的谐波电动势畸变率小于1%,一般可以忽略不计。

3.2主动谐波治理措施1、增加整流装置的脉动数。

从变流装置本身出发,通过变流装置的结构设计和增加辅助控制策略来减少或消除谐波。

主要在设备定货阶段和签订技术协议时对生产厂家提出要求,整流装置产生的特征谐波电流次数与脉动次数P有关,h=kP士1(k=1,2,3.……)。

多脉波变流技术大功率电力电子装置常将原来6脉波的变流器设计成12脉波或24脉波变流器以减少交流侧的谐波电流含量。

当脉动数增加时,整流器产生的谐波次数也增高,而谐波电流近与谐波次数成反比,因此一系列次数较低,幅值较大的谐波得到消除,谐波源产生的电流将减少。

2、改变谐波源的配置或工作方式。

具有谐波互补性的装置应集中,否则适当分散或替使用,适当限制会大量产生谐波的工作方式。

3、采用多重化技术。

将多个变流器联合起来使用,用多重化技术将多个方波叠加,消除频率较低的谐波,得到接近正弦波的阶梯波,但装置复杂,成本较高。

3.3被动谐波治理措施1、无源滤波器(PPF) 或称为LC滤波器[7]为了实现滤波的效果,给电力系统提供并联低阻通路,同时兼顾无功补偿以及电压调整的需要。

针对电力系统中几种特定的谐波,在平时工作中我们最常用的办法是:将电力电容器、电抗器和电阻器按功能要求合理组合。

最普遍的组织形式:一组或数组单调谐波组成,必要的时候会增加一组高通滤波器。

虽然此种滤波器本身存在一些难以克服的缺点,但该滤波设备因内部结构简单、投入资金少、运行可靠稳定、运行成本低等特点,到目前为止,仍然是电力系统中最普遍的滤波方式。

2、有源滤波器(APF)APF也是我们在日常电力工作中普遍采用的一种滤波器,APF达到消除谐波的原理是:检测电路从而分析电网中存在的谐波电流,之后通过控制逆变电路产生相对的补偿电流分量,并注入电网,以此达到消除谐波的目的。

APF消除谐波的由以下几个环节组成:检测高次谐波电流、调节和控制器、脉宽调节的逆变器以及直流电源等。

APF因其不受电力系统阻抗的影响,因而可以避免与电力系统阻抗产生谐振的危险,并能达到抑制电压闪变、补偿无功电流。

APF的另一个特性是白适应功能,能够自动的跟踪补偿变化着的谐波。

APF与系统的主要连接方式可以分为以下四种:1、串联型,2、并联型,3混合型,4、串并联型。

3、有源电路调节器(APLC)APLC是指向网络中某个(几个)优选节点注入补偿电流,通过补偿电流在网络中一定范围内的流动,实现该范围内所有节点谐波电压的综合抑制。

四、目前电力系统谐波的治理情况4.1 电力系统谐波治理面临的问题随着供电部门对电网清洁要求的不断提高,逐渐意识到供电系统中谐波抑制与治理的紧迫性。

但是在实际工作处理中还面临以下几个问题:1)整个供电系统的谐波抑制与治理是一个系统工作,仅仅靠一个部门、一个单位来处理是无法进行的,再加上技术和产品在工程中的应用不是完全成熟,目前谐波治理只限于测试谐波数据,至于对谐波污染企业的处罚,好像没有严格的规定;2)由于电力系统的复杂性和实时性,用电负荷的性质和大小随时间的变化没有规律,从而使得背景谐波的测量不准确,做出的技术方案针对性不强,很难达到预期的效果;3)谐波的抑制与治理一次性投资比较大,所产生的直接经济效益不够明显,短期内难以对供电系统稳定和电压质量形成量化计算,加大了投资决策的难度。

4.2 电力系统谐波抑制和治理建议既然电力系统谐波的治理不是靠某个部门、某个单位、某个技术人员个人的努力就能完成的,那么就应该从全局出发,编制合理的谐波抑制和治理措施。

新变电站投运前,在设计阶段应该充分考虑谐波所带来的影响,在新项目的论证设计阶段,就要对含有谐波源的设备严格按照技术规范和国家的有关标准对其进行评定,如果检测超标,必须及时设计抑制谐波的设备或者采取一些相应的抑制措施。

在设计和设备订货阶段,签定技术协议时要充分考虑系统的谐波水平,不仅要使新设备谐波达标,而且还要对系统谐波有所治理,达到“防治结合”的目的。

要求设计单位进行详细计算和规划,考虑充分的裕度,从源头上抑制谐波的产生。

公司要组织内部技术人员成立专门的技术研究组,与相关的的研究单位、设备厂商合作,采用相应的检测手段,对整个系统大用户专线或系统的母线电压在不同运行方式下进行测量,编写“供电系统谐波源和谐波污染调查分析报告”,形成专项报告。

依据批准的专项报告制订供电系统谐波抑制和治理规划。

①首先,要在技术上采用低压滤波,高压补偿。

对已投运的谐波源负载,在用电设备低压侧加装滤波装置;对压谐波源负载加装补偿滤波装置或无源滤波器(PPF)。

对用户的设备和用电情况进行跟踪调查、分析研究用户的具体情况,统一检测、设计、采购设备和施工管理,各单位组织实施,公司主管部门做效果评价。

②先分区治理谐波,后分区系统补偿。

上述措施采取后的供电系统进行检测,依据检测结果分区采用抑制措施,考虑装设调谐滤波器,跟踪系统谐波变化投切滤波器(PPF、APF);投入滤波器后对各供电子系统无功进行验算,功率因数不满足要求时装设VC或SVC。

③定期检测,不断总结效果,修改规划和改进方法。

确定检测点,定期检测,重计算校核,改进方案,修正滤波器参数和调整支路。

五、总结电力系统谐波污染问题已受到越来越多的关注和研究,电网污染和环境污染一样,需要投入大量的精力和财力去解决,需要相关课题研究人员、供电部门和各大用户通力协作,从源头上进行治理。

减少谐波源头污染,采取积极措施抑制电网中已有的谐波,通过先进的数学算法检测和分析谐波从而抑制谐波,并形成统一的评价整体是谐波未来的发展方向。

在不久的将来,希望随着有源电力滤波器的广泛应用以及一些先进的谐波监测技术的推广,真正打造一个绿色的舟山电网,绿色的浙江电网。

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