风电机组谐波分析及控制
风电储能系统运行分析及控制策略探究与讨论
风电储能系统运行分析及控制策略探究与讨论摘要：本文首先分析了风力发电机的类型，然后对风电储能系统运行分析及控制的应用实践进行阐述，最后总结了几点风电储能系统运行的控制策略，主要包括储能设备的选择及分析、提高含风电电力系统的暂态稳定性、相关注意要点，以此来不断提升风电储能系统运行效率，同时保证良好的控制效果。
关键词：风电储能系统；运行分析；控制策略目前，能源互联网概念应运而生，储能在未来能源系统发展中起到了重要的作用。
在储能技术的分类方面，物理储能、化学储能和电磁储能类型为重要的组成。
其中，针对于化学储能，技术发展速度较快，分析其优势，具有良好的环境适应性，且占地少、工期短等。
同时，在新能源产业不断发展过程中，要想实现清洁能源的高效利用，储能已经成为了人们共同关注的焦点话题之一。
因此，应对风电储能典型运行工况进行深入分析，将不同类型储能电池运行中的特性及差异高度明确化，以此来为后期储能设计与控制助益。
一、风力发电机的类型首先，双馈异步风力发电机。
这种机型具有变速恒频发电系统的称号【1】，其风力机的变速运行状态可以实现，运行速度的调节范围比较广阔，满足利用效率的提升需求；发电机本身对另外附加无功补偿设备也没有提出过高的要求，功率因数的调节范围较为固定，所以调节无功功率出力的能力可以保证。
其次，目前，在国内运行风电场的机组中，异步风电发电机得到了广泛应用，对其特点进行分析，结构简单、运行可靠等优势突出。
要想使电网对风电场功率因数的要求得到满足与实现，在机端并联补偿电容器的方法更为常用，在其补偿策略中，应将若干组固定容量的电容器配置在异步发电机。
通常来说，风速大小与气候环境变化之间联系密切，驱动发电机的风力机运行风速不可能全程额定，所以要想将低风速时的风能利用水平提升上来，应对全年的发电量予以增加，所以双速异步发电机更为适用。
最后，直驱式交流永磁同步发电机。
对于齿轮箱这一部件，在大型风力发电机组运行方面具有较强的影响力，且故障的发生几率较高。
电网谐波及其治理ppt课件.pptx
及频率变化影响、且体积庞大、易与系统发生谐振。
五、谐波如何治理？
2、有源电力滤波器
其基本原理是产生一个与负载谐波电流具有幅值相同而相位相反的补偿
电流，与负载谐波电流相抵消以达到消除谐波的目的，是一种积极的谐波消
除方式，滤波效果较好，不会引起谐振，但价格较高，对电压及容量有限制。
➢ 对旋转电机影响情况与变
压器类似，总体上，电机
损耗增大、发热等影响经
济运行和使用寿命
3、对电能计量、保护及通讯
的影响
➢ 增大电能表误差
➢ 使保护装置可靠性降低
➢ 通过感应方式与通讯线路
耦合，干扰通讯
五、谐波如何治理？
1、无源电力滤波器
利用电容器、电抗器和电阻器的适当组合而构成的滤波装置。其具有结
Is
照明（荧光灯……）
➢ 单相负载
➢ 谐波的电容阻抗
FL
三、常见谐波源有哪些？
电力机车
➢ 单整流负载
➢ 谐波为奇次谐波
➢ 谐波含量大、次数低，影响大
四、谐波有哪些危害？
1、对电容器的影响
电容器对高次谐波呈现低阻抗特性，谐波电流会更多的流过电容器，使电容器长期工作
在高负载（过载）情况，并可能引发谐振现象，影响电网安全运行。
谢谢！
➢
➢
➢
➢
➢
一、什么是谐波？
二、谐波是怎么产生的？
三、常见谐波源有哪些？
四、谐波有哪些危害？
五、谐波如何治理？
一、什么是谐波？
对周期性非正弦电量进行傅里叶级数分解，除了得到与电网基波频率相
同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分分量称为谐波。
降低电机谐波的方法
降低电机谐波的方法电机谐波是指在电机工作过程中产生的频率与电源供电频率不同的电压和电流成分。
这些谐波会对电机的性能和寿命产生不利影响，同时也会对电网和其他电气设备造成干扰。
因此，降低电机谐波是电机系统设计和运行中需要解决的重要问题。
以下是降低电机谐波的一些方法。
1. 使用谐波滤波器谐波滤波器是降低电机谐波的常用设备。
谐波滤波器通过在电机与电源之间插入一个电路，可以有效地滤除电机谐波。
谐波滤波器根据谐波的频率进行选择，可以是被动滤波器，也可以是主动滤波器。
被动滤波器是基于电感和电容的电路，可以选择特定频率的谐波进行滤波。
而主动滤波器则是通过电子器件和控制电路对电机谐波进行实时检测和补偿，可以更加精确地滤波。
2. 优化电机绕组设计电机绕组是电机中电流流过的线圈。
优化电机绕组设计可以减少电机谐波的产生。
一种常见的方法是采用分段绕组设计，将电机绕组分为多个独立的绕组，使得谐波在各个绕组之间相互抵消。
另外，通过选择合适的导线尺寸和材料，以及合理布置绕组的层间绝缘，也可以减少电机谐波的产生。
3. 优化电机控制策略电机控制策略对于降低电机谐波也起到了重要作用。
传统的电机控制方法，如直接转矩控制（DTC）和矢量控制，往往会引入较高的谐波。
而采用先进的控制方法，如模型预测控制（MPC）和无感量控制（Sensorless Control），可以更好地抑制电机谐波的产生。
此外，采用PWM（脉宽调制）控制方法也可以降低电机谐波，通过调节PWM的频率和占空比，可以减少电机谐波的含量。
4. 选择合适的电机和电源设备电机和电源设备的选择对于降低电机谐波也非常重要。
例如，使用高效率电机可以减少谐波的产生，因为高效率电机通常具有更好的磁路设计和绕组结构，减少了电机内部的磁场波动。
此外，选择电源设备时，可以考虑使用带有谐波抑制功能的电源，如有源滤波器和谐波消除器，这些设备可以直接在电源侧进行谐波滤波，减少电机谐波的传输。
总结起来，降低电机谐波的方法包括使用谐波滤波器、优化电机绕组设计、优化电机控制策略，以及选择合适的电机和电源设备。
柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法研究
柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法研究一、谐波干扰的产生及影响1.谐波干扰的产生柴油发电机组的控制系统包括发动机控制、发电机控制和并联系统控制等多个部分。
在发电机运行过程中，由于电力电子设备、非线性负载等因素的影响，会产生各种谐波电流和谐波电压。
这些谐波电流和谐波电压会对发电机组的控制系统产生干扰，影响其正常的运行和稳定性。
2.谐波干扰的影响谐波干扰会导致发电机组控制系统的电路和元器件过载、温升过高，甚至损坏。
谐波电流会导致发电机的转子和绕组产生附加损耗，影响发电机组的电能质量，甚至对电网产生谐波注入，影响电网稳定性。
1. 谐波滤波器的应用谐波滤波器是一种常用的谐波控制装置，能有效滤除电网中的谐波电流和电压。
在柴油发电机组的控制系统中，可以通过安装谐波滤波器的方式来控制谐波干扰。
谐波滤波器通常包括串联和并联两种类型，根据实际情况选择合适的谐波滤波器类型并进行安装，可以有效地控制谐波干扰。
2. 谐波控制器的优化谐波控制器是一种能够实时监测电网谐波情况并进行调节的设备，通过对电网谐波进行实时监测和分析，控制器可以对发电机组的控制系统进行优化调节，减小谐波干扰的影响。
3. 控制系统参数的优化柴油发电机组的控制系统参数对谐波干扰的控制具有重要影响。
通过对控制系统参数的优化调整，可以降低系统的谐波响应，减小谐波干扰对系统的影响。
4. 对非线性负载的管理非线性负载是谐波干扰的主要来源之一，对其进行合理的管理可以有效降低谐波干扰。
在柴油发电机组的控制系统中，可以通过对非线性负载进行合理的分配和控制，减小其对系统的谐波干扰影响。
三、结论柴油发电机组控制系统谐波干扰控制是一个非常重要的问题，其影响涉及到发电机组的安全稳定运行，以及对电网质量的保障。
通过对谐波干扰的产生机理和影响进行分析，本文提出了一些针对性的控制方法，包括谐波滤波器的应用、谐波控制器的优化、控制系统参数的优化以及对非线性负载的管理等，这些方法在实际应用中能够有效地降低柴油发电机组控制系统的谐波干扰影响，提高其运行稳定性和供电质量。
坝上地区风电场谐波分析与评估
Ａ风 电场 位 于 河 北 省 张 家 口市 坝 上 东 南 部 山 区， 风 电场 最 终规 模 １ ５ ０ Ｍ Ｗ， 本 期 为一 期 工 程 ， 装 机规 模 为 ４ ９ ． ５ Ｍ Ｗ， 安 装单 机 容 量 为 １ ． ５ ＭＷ 的风
⑥ ２ ０ １ ３ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
动 力 技 术
坝上地区风 电场 谐波分析 与评估
韩 冰 刘媛媛 韩 峰
（ 河北北 方学 院物理系 ， 张家 口 ０ ７ ５ ０ ０ ０ ； 张家 口 供 电公司 ， 张家 口 ０ ７ ５ ０ ０ ０ ； 张家 口市职工服务 中心 ， 张家 口 ０ ７ ５ ０ ０ ０ ）
摘
要 由于变速风力发 电机组使用 了变流装置 ， 从而 引起 电网的谐波 问题 。本 文对坝上风 电场单机组 、 不 同型号 多机 组混
合发 电时 的谐波进行 了分析 ， 并结合 国家标准进行 了评估 ， 建议在 并网前 安装 一套 Ｆ Ｃ补偿装置 ， 有效地 消除谐波对 电网及用
户的影响。
１ 系统概 况
张家 口市 坝 上 地 区位 于华 北 平 原 与 内蒙 古 高 原之间 ， 常年劲 风 不 断 ， 是 全 国少 有 的风 能集 中 区。 根 据 坝上 历 年 气 象 资 料 显 示 ， 绝 大部分 区域 １ ０ ｍ 高， 年 均风 速可 达 ６ ． ０ ｍ ／ ｓ 以上 ， 部分 区域 年均 风速 高达 ７ ． ０ ｍ ／ ｓ以上 。平 均 风 功 率 密 度 在 ２ ２ ０ Ｗ／ ｍ 以上 ， 年有 效风 速 时数在 ７ ２ ０ ０ ｈ以上 ； 具 有 面积 大 、 风速 大 、 风时长 、 风 向稳 定 的特 点 。经 测 算 ， 坝 上 地 区风 能蕴 藏量 为 １ ７ ０ ０万 ｋ Ｗ， 可 开发 容量 在 ７ ０ ０万
双馈风力发电机组的间谐波问题分析
双馈风力发电机组的间谐波问题分析徐青龙;左世彦【摘要】分析了双馈风力发电机组的间谐波产生原理和DFIG间谐波的特点,然后对目前电力系统IEC框架下间谐波检测和存在的问题进行研究.文章采用高斯窗调节因子的S变换来检测变速风力发电机组的间谐波,并与IEC标准中的检测方法进行了对比,通过分析风电机组现场运行数据,说明DFIG输出的间谐波具有明显的特征频次,而这些特征采用已有的标准无法体现出来.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2015(033)002【总页数】6页(P203-208)【关键词】双馈风力发电机组;间谐波;IEC;S变换【作者】徐青龙;左世彦【作者单位】苏州供电公司,江苏苏州215500;上海电力公司金山供电公司,上海200540【正文语种】中文【中图分类】TK83近几年，风力发电以其低成本、大容量等优点成为可再生能源开发的主力。
风电机组的单机容量已发展到当前的2～5 MW，今后将达到5～10 MW[1]。
随着风电机组单机容量的不断增大，其对电力系统电能质量的影响日益明显。
对于小功率机风电组，由于相位的偏差，各机组所产生的谐波和间谐波大部分都能够相互抵消，对系统造成的影响相对较小，但当单机容量达到5 MW以上时，机组的间谐波会对系统和其他机组的运行造成影响。
风力发电的电能质量问题引起了广泛关注，大量文献对电力系统的谐波和间谐波及其检测进行了分析和研究[2]～[4]。
目前，风电机组的谐波类型按频率范围分为3类：第一类是由变流器电力电子元件的开关频率引起的相关高次谐波，如频率为5 kHz及其倍频10 kHZ，3 kHz及6 kHz（超大功率变流器可能采用较低的开关频率）等；第二类为电力系统常见的 5，7，11，13，17，19，23 等整数次特征谐波；第三类为非整数次频率分量，即间谐波（也称分数谐波），其频率介于整数次谐波之间，如12 Hz，25 Hz等频率的谐波分量。
风速的随机变化引起双馈风力发电机（Double Fed Induction Generator，DFIG）转子励磁电流的频率变化，转子电流频率与电网频率共同作用导致DFIG的间谐波。
谐波的处理方法
谐波的处理方法谐波是指频率为整数倍于基波频率的周期性波动。
在实际生活中，我们经常会遇到各种谐波现象，比如音乐中的和弦、电力系统中的谐波干扰等。
为了减少谐波对系统的影响，需要采取相应的处理方法。
一、谐波的产生原因谐波的产生主要有以下几个原因：1. 非线性负载：当电力系统中存在非线性负载时，比如电弧炉、变频器等设备，会引起电流和电压的非线性变化，从而产生谐波。
2. 不平衡负载：当三相负载的功率不平衡时，会引起电流和电压的不对称，进而产生谐波。
3. 电力系统的谐振：电力系统中的电感元件和电容元件会与电力系统的电容、电感相互作用，形成谐振回路，从而产生谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统和电子设备都有一定的危害，主要表现在以下几个方面：1. 降低电力设备的效率：谐波会增加电力设备的损耗，降低设备的效率。
2. 引起电力设备的过热：谐波会导致电力设备的温升过高，可能引起设备的过热，甚至损坏设备。
3. 造成电力系统的谐振：谐波会使电力系统中的电容、电感形成谐振回路，引起电力系统的谐振，导致设备的振动和噪声。
4. 干扰其他设备的正常工作：谐波会通过电力系统的互感耦合或电磁辐射干扰其他设备的正常工作，引起设备的误动作或故障。
三、谐波的处理方法为了减少谐波对系统的影响，需要采取以下几种处理方法：1. 使用谐波滤波器：谐波滤波器是一种特殊的电路，可以选择性地滤除谐波成分。
通过在电力系统中安装谐波滤波器，可以有效地降低谐波水平。
2. 优化电力系统的设计：在电力系统的设计中，应尽量避免使用非线性负载，并合理设计电力系统的电容、电感等参数，以减少谐波的产生。
3. 提高电力设备的抗谐波能力：对于一些重要的电力设备，可以采用具有较高抗谐波能力的设备，以减少谐波的影响。
4. 加强谐波监测和分析：定期对电力系统进行谐波监测，了解谐波的产生和分布情况，以便采取相应的处理措施。
谐波对电力系统和电子设备都具有一定的危害，需要采取相应的处理方法。
风力发电机组的振动控制与减震装置
风力发电机组的振动控制与减震装置随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电被认为是一种有效且可持续的能源解决方案。
然而，风力发电机组在运转过程中会产生一定的振动，这种振动不仅影响发电效率，还可能对设备的安全性和寿命产生负面影响。
为了解决这个问题，风力发电机组需要适当的振动控制与减震装置。
振动控制是通过减少和控制振动力量来降低设备振动的过程。
风力发电机组的振动主要来源于旋转部件的不平衡和气动力的影响。
为了降低不平衡振动，通常会进行旋转部件的精确平衡。
这可以通过减少或增加风轮上的附加质量来实现。
同时，通过安装附加的动态平衡装置，可以减少风轮转动过程中的不平衡。
除了不平衡振动外，风力发电机组还会受到气动力的振动影响。
气动力振动是由于空气流经风轮叶片时产生的非稳定气动力所导致的。
为了减少气动力振动，可以采用高效的叶片设计、增加刚度和阻尼材料的使用以及合理的叶片布局来改善空气流动的稳定性。
在振动控制的基础上，风力发电机组还需要合适的减震装置来减少振动的传播和影响。
减震装置主要通过吸收和减少振动能量来降低机组振动。
常见的减震装置包括橡胶隔振器、液压减震器和弹簧减震器等。
这些装置能够有效地吸收和分散振动能量，减少振动对机组的影响。
橡胶隔振器是一种常见的振动控制与减震装置。
它由橡胶材料制成，具有良好的弹性和阻尼性能。
橡胶隔振器通过吸收振动能量来减少振动的传输和影响。
其结构简单，安装方便，且成本相对较低，因此在风力发电机组中得到广泛应用。
液压减震器是另一种常见的减震装置。
它利用液体的阻尼性能来减少振动的传播。
液压减震器具有可调节的阻尼系数和刚度，可以根据机组的振动特性进行调整，从而实现更好的振动控制效果。
然而，液压减震器的安装和维护成本相对较高，需要特定的技术支持和定期的保养。
除了橡胶隔振器和液压减震器外，弹簧减震器也是一种常见的减震装置。
它利用弹簧的弹性来减少振动的传播。
弹簧减震器可以根据机组振动的特点选择不同类型的弹簧，从而实现最佳的振动控制效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 引言谐波问题一直是电力系统较为关注的电能质量问题, 新型的变速风力发电机组由于采用了大容量的电力电子设备, 在向电网送出有功功率的同时还会将一定量的谐波注入电网。
评估和分析风电机组向公共连接点注入的谐波电流, 以及估算电网中主要母线的谐波影响是十分必要的。
2 谐波的概念谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量。
一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
2.1 谐波的产生在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致，如电力电子原件、开关电源及电容器组等。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，产生谐波。
其与基波电流相叠加，使原有波形畸变，形成非正弦电流，对电能质量产生影响。
在供电网络阻抗下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。
在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z 的乘积。
次数越高，谐波分量的振幅越低，能量越小。
2.2 谐波的危害Ⅰ.降低变压器、断路器、电缆等的系统容量；Ⅱ.加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备；Ⅲ.危害生产安全与稳定，使设备产生误动作；Ⅳ.浪费电能等。
在风力发电方面，由于现阶段使用的风力发电机多为双馈异步发电机，其转子侧由变频系统提供励磁电流。
变频系统对谐波干扰十分敏感，如系统谐波过大，极易发生设备损坏，对风力发电机自身运行产生危害。
同时，由于谐波的并网，可能使变电所保护原件误动作，可能导致大面积变电设备跳闸，严重影响发电公司的运行。
2.3 谐波的分类谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角，但其频率都是基波的整数倍。
根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波 的正弦波分量。
根据谐波频率的不同，可以分为奇次谐波和偶次谐波，一般讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被大部分消除，只有奇次谐波的存在，会对系统产生严重影响。
对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等。
变频器主要产生5、7次谐波。
3 风电机组谐波的产生正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。
其中，风电中主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等，对于风电机组来说，发电机本身产生的谐波是可以忽略的。
风电系统中较多的谐波电压是由电能转换系统、电力电子（逆变器）控制元件和电容器产生的。
风电机组在运行期间产生的各种扰动的程度，主要依赖于其装备的电能转换系统的形式。
对于定速风电机组来风电机组谐波分析及控制■中国大唐集团新能源股份有限公司北京检修分公司—赵 腾说，其不需要通过电力电子原件的投入来调节输出电压的频率，因而也基本没有谐波产生。
当机组执行并网操作时，软并网装置处于工作状态，由于需要由电力电子原件限制并网时的瞬时电流等级，将产生谐波电流，但是这时间极短，产生的谐波也是瞬时的，可以采用电抗器等原件滤除这些瞬时产生的高压噪声，谐波对电网的危害不是很大，可以忽略。
而变速风电机组则采用大容量的电力电子元件，直驱永磁同步风力发电机组的交直交变频器采用整流后接DC/DC变换，在电网侧采用逆变器输出恒定频率和电压的三相交流电，其谐波均产生在这一阶段；双馈式异步风力发电机组定子绕组直接接入交流电网，转子绕组端接线由三只滑环引出接至一台双向功率变换器，定子绕组端口并网后始终发出电功率，转子绕组端口电功率的流向则取决于风力发电机的同步转速和实际转速之比。
不论是哪种变速风电机组，并网后变流器将始终处于工作状态。
由于电力电子元件通过交直交的变频方式，将电流先转换为直流，这时，通过调整导通角调整直流电压，这时未被利用的电能即返回电网，与电网原波形叠加，使其波形改变，产生干扰。
如果这个触发角的选择点恰好位于会产生使得整个系统谐振的谐波频率，则会产生很严重的谐波干扰，甚至使整个系统谐振，损毁设备。
4 谐波的消除方式首先，针对变压器采用Y/△ 或△/Y 接线，可以减少输入电网的谐波电流。
由于三相交流电的每相相位角相差120°，于是三次谐波的相位差即为360°，也就是同相位。
当进行Y型连接时，三次谐波相互叠加；而在△型连接端，三次谐波即会形成环流而消耗在内阻上。
同理，可以分析9次、15次谐波等也有相类似的削弱方式。
Y/△接法可以阻止高次谐波从高压流向低压，危害用户，阻止高次谐波从低压侧流向高压侧，危及整个电力系统。
此外，目前运用的消除谐波的手段还有两种：一种是不借助外部设备消除谐波，而是通过不同风机种类的合理排列并网来削弱谐波。
通过不同风机型号以及发电机类型产生不同频率、相位的谐波来互相抑制谐波。
但这种方法不能彻底消除谐波问题，而且需要对不同型号的风电机组做好建模，并预先进行谐波潮流计算，以确定如何选配风电机组的排列。
另一种方法是通过在变频器两侧安装滤波器，或在风力发电机网侧安装相应滤波装置，使得从变频器至发电机期间、发电机至电网期间以及变频器至电网期间的谐波就地消除。
目前在世界上常用的滤波器有两种，无源滤波和有源滤波。
4.1 无源滤波无源滤波分为并联滤波器和串联滤波器。
但是，由于并联滤波器对于每一个频率都要设置一组单独的滤波设备，这就导致了其结构复杂，造价高，并且由于并联滤波器对谐波的阻抗很低，通常会使谐波源产生更大的谐波电流，谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰。
例如7次谐波滤波器就可能会放大5次谐波，使得在加入滤波器后，谐波电流之和会远远大于安装之前。
串联滤波器是现在比较常用的消除谐波设备，其是由电容和电感串联起来构成的LC滤波器，然后将其串联入电路中使用。
串联滤波器对其谐振点频率的电流阻抗值非常小，但对于偏离谐振点频率的电流，其阻抗增加，偏离的越多，阻抗越大。
对于比谐振点频率高的电流成分，电感的阻抗为主，对于比谐振点频率低的电流成分，电容的阻抗为主。
由于谐波成分通常比基波频率高，因此滤除谐波的工作主要由电感完成，电容的作用是抵消电感对工频基波的阻抗。
4.2 有源滤波器有源电力滤波器是一种能够弥补无源滤波器不足的新型谐波抑制设备，是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
它的基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波大小相等但相位相差90°的补偿电流，从而抵消谐波。
图1 有源滤波器的使用方式有源电力滤波器并联型串联型单独使用方式单独使用方式与LC滤波器混合使用方式与LC滤波器混合使用方式与LC滤波器并联与LC滤波器串联LC串联谐振方式LC并联谐振方式注入电路方式4.3 实际案例分析以赛罕坝风电场为例，其风电机组种类单一，以VESTAS V52-850kW 机型为主，显然不符合第一类消除谐波方式，其使用的是第二类方式，即在特定位置安装滤波器。
其中一组滤波器安装在风力发电机网侧，由一组RC 器件实现其对高频波的滤除功能。
如图2(a)（C622A-B 及R622A-C），其通过电容对高频波的低阻抗，使其经过C622（12.5KVar 690V 50Hz）流入与其串联的R622（ RCD170 120KΩ 5W），再通过电阻的热损耗消耗高次谐波，达到滤波目的，使得网侧谐波在由风电机组流向电网之前得以消减。
(a)(b)(b)(c)图2 安装在风力发电机网侧的滤波器另一组滤波器安装在转子侧，在整流器之前安装了一组EMC 滤波器，如图3中的电容C562，其作用首先是在风机未达到同步转速前，滤除流向转子侧的高频干扰，其主要来源于网侧，而在风力发电机达到同步转速和超过同步转速时，滤除由转子侧流向电网的高频干扰。
靠近转子侧的L522为0.15mH，300A 电感，其可在为转子侧的励磁电流中，消除由于逆变器逆变时产生的高频干扰，平滑励磁电流，减少发电机由于励磁电流不稳定而产生的谐波。
图3 安装在转子侧的滤波器经过多组数据分析，以及参考其他资料分析发现，在一般风场中，以5次7次谐波的干扰最为严重，其谐波电流最大。
对于赛罕坝风电场，其在35kV 侧CT 内加装消除谐波装置后，L1相谐波含量如表1。
表1 L1相谐波含量谐波次数23579谐波含量(V)0.0050.1270.3630.3870.002谐波次数1113151719谐波含量0.2680.1150.1030.0030.003通过数据对比可知，其谐波含量在国家规定范围内。
大多数风电场变电所采取的措施为在公共点安装滤波装置，对谐波进行消除，如赛罕坝风电场在35kV 侧CT 内安装滤波器对整体谐波进行消除，然后进行升压并网。
如图4为某风电场在某公共节点PCC 处测得的谐波电压图谱。
图4 滤波前注入点谐波电流频谱从频谱分析可知，此风电场存在很大的5次谐波，利用谐波频率扫描的方法可确认系统波阻抗，谐波频率扫描计算与谐波潮流计算的算法是一致的, 其实就是谐波潮流计算的一种特殊形式。
在已知h 次谐波节点导纳矩阵Y( h) 的风电侧发电机侧-R622A-CC622A-B R622A-CK536BF9BF10B F11B K537K536AF538A-CF537R560A-CT 50F 67-C622A12.5kVAR12.5kVAR120W -C622B条件下, 即可通过在该公共连接点处注入单位谐波电流计算求得系统谐波阻抗Zsh。
根据需要，将在35kV测加装5次谐波滤波器组，加装滤波器后注入公共连接点，比较加装滤波器前与加装滤波器后的各母线谐波电压计算结果以及注入公共连接点的各次谐波电流，各母线的谐波电压含有率和谐波电压畸变率比加装滤波器前均有所降低（图5），达到了允许范围之内。
但注入公共连接点的2 次谐波电流由原来的1.83 A 增大到了2.46 A，但仍在允许范围之内，其它各次谐波电流均有所降低。
图5 滤波后注入点处谐波电压图谱5 总结谐波是风电影响的一个重要方面，由于谐波频率会远大于系统运行频率，加之电网的复杂性，在某些条件下（如安装有并联补偿电容器）可能会引起谐波放大，甚至系统谐振，所以对风电系统的谐波问题应给予必要的关注。
本文中提出了两种解决方法。
第一，我们可以避免采用单一变速恒频发电机集中联接，而是用多种风电机组有序排列，使整个风电场的谐波得以互相抵消削弱的方式；第二，在风电机组的变频侧及网侧加装消除谐波装置，或在风电场的公共端使用滤波器，将超标的谐波滤除。
参考文献[1] 尹炼.风力发电.北京：中国电力出版社，2001.[2] 王承煦.风力发电实用技术.北京：金盾出版社，1995.[3] 李谦.风力发电场对电网的影响.宁夏电力，2004 年增刊.[4] 张直平，李芬辰等.城市电网谐波手册.北京：中国电力出版社，2001.[5] 何东升，刘永强，王亚.并网型风力发电系统的研究.高电压技术，2008.。