一种新型的谐波抑制及无功补偿方法
谐波抑制和无功功率补偿
谐波抑制和无功功率补偿在电力系统中，谐波抑制和无功功率补偿是两个重要的问题。
谐波是指电力系统中频率为基波频率的整数倍的波动，它会导致电力系统中的电压和电流失真，对设备和电网的正常运行造成不利影响。
无功功率则是指电力系统中的无功电流和无功电压，它不参与能量传输，但却会造成电网的负荷不平衡和电压波动。
因此，谐波抑制和无功功率补偿是电力系统中必须解决的问题。
谐波抑制是指通过采取一系列措施来减小电力系统中的谐波含量，保证电力系统的正常运行。
谐波抑制的方法有很多种，其中最常见的是使用谐波滤波器。
谐波滤波器是一种能够选择性地滤除谐波成分的装置，它通过选择合适的滤波器参数和安装位置，将谐波电流引导到滤波器中，从而减小谐波对电力系统的影响。
此外，还可以采用谐波抑制变压器、谐波抑制电容器等设备来实现谐波抑制。
无功功率补偿是指通过采取一系列措施来消除电力系统中的无功功率，保证电力系统的负荷平衡和电压稳定。
无功功率补偿的方法有很多种，其中最常见的是使用无功补偿装置。
无功补偿装置可以根据电力系统的负荷情况，自动调节无功功率的大小和方向，从而实现电力系统的负荷平衡和电压稳定。
此外，还可以采用无功补偿电容器、无功补偿电抗器等设备来实现无功功率补偿。
谐波抑制和无功功率补偿在电力系统中的应用非常广泛。
首先，它们可以提高电力系统的供电质量。
谐波和无功功率的存在会导致电力系统中的电压波动和电流失真，影响电力设备的正常运行。
通过采取谐波抑制和无功功率补偿措施，可以减小电力系统中的谐波含量和无功功率，提高电力系统的供电质量。
其次，谐波抑制和无功功率补偿还可以提高电力系统的能效。
谐波和无功功率的存在会导致电力系统中的能量损耗和电网负荷不平衡，降低电力系统的能效。
通过采取谐波抑制和无功功率补偿措施，可以减小电力系统中的能量损耗和电网负荷不平衡，提高电力系统的能效。
最后，谐波抑制和无功功率补偿还可以提高电力系统的稳定性。
谐波和无功功率的存在会导致电力系统中的电压波动和电流失真，影响电力系统的稳定性。
浅谈SVC无功补偿和谐波抑制
Ｑ—— ： ｆ 无功负荷 曲线 ； ｐ —－ｖ中电抗器吸收的无功功率 ； Ｓｃ
ｐ＿ ｓｃ —－ ｖ 中同定电容器组 （ 或滤波器组 ） 提供的无功功率。 Ｔ Ｒ ｖ与一般并联 电容器补偿装 置不 同的是能够跟踪 Ｃ 型ｓｃ 进行随机性实时补偿 ， 从而维持 电压 运行维 护复杂 ， 而且响应速 度慢 ， 以满足快速动态补偿 的要 电网或 负荷的波动兀功 。 难 稳定。Ｔ Ｒ Ｖ 接线圈如图ｌ Ｃ 型Ｓ Ｃ 所示 ， 其补偿原理图如冈２ 所示。 求 ，因此开始逐 渐被 静止型无功补 偿装 置（ｔｉＶｔ ｏ ｐｎ Ｓ ｔ ａＣｍ ｅ— ａｃ 系统 的元功功率Ｑ＝ ＬＱ ． ∞ 南于电容器ｃ 同定值 ， ￣ ．Ｑ ＋ ｚＱ － 为 所 ｓｔｒＳ Ｃ） ａｏ— Ｖ 所取代 。
无功功率， 不能实现对元功功率的动态补偿。 采用同步调相机 进行补偿 ， 由于它是旋转 电机 ， 中的损耗和噪声都 比较大 ， 运行
一
、
时， 可以连续控制滞后无功功率Ｑ ， 使得（ 广 ） Ｑ 变化。 例如 ， 当 ０曾 大时 ， 品闸管控制 的电抗器消耗的无功功率Ｑ 小 ； 则 ｅ 而 抗器型 ） ｃ （ 、 Ｒ 晶闸管控制电抗器 ） Ｃ （ Ｔ 、 Ｔ 品闸管控制 高漏抗变 Ｔ 减小时， 大 。即不管负荷的无功功率Ｑ￣Ｉ 则Ｑ 曾 ＬＩ ／ 何变化 ， 总要 压器 ）Ｔｃ 品闸管投切 电容 器 ） Ｔ Ｒ Ｖ 包括 四个主要组 、ｓ （ Ｃ 型Ｓ Ｃ 使得系统提供的无功功率Ｑ＝ Ｑ 。 常数 ，以限制电压 ｓＱ Ｑ 为一 成 部分 ： 阻抗变 压器 （ 降压 变压器 ）电容 器组 （ 高 或 、 兼作 滤波
谐 波次 数 ３ ５ ７ ９ ｌ １ １ ３ １ ５ １ ７ 谐波 幅值 ０１７ ． ４ ． ５ ．１６ ０ １５ ． ７ ０ ０ ７ ． ２ ． ８ ００ ５ Ｏ０ ７ ０ ５ ． ０ Ｏ ０ ８ ． ２ ０ ０ ２ ３ ５ ２ ０ ０ ０ ０ ０
一种新型的谐波抑制及无功补偿方法
ｓｏ ｎ ｅ ｃｉｅ ｐ ｗｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ Ｔｈ ｒ ｃｉｅ ｉ ｄｃ ｔｓ ｔ ｔｉ ａ ｈ ｅ ｅ ｅ ｉａ ｌ ｆｅ ｔ ｆｆｌｒｔｏ ｎ ｉｎ ａ ｄ ｒ ａ ｔｖ ｏ ｒｃ ｍｐ ｎ ａｉ ． ｅ ｐ ａ ｔ ｎ ｉａｅ ｈａ ｔ ｃ ｉｖ ｓｄ ｓｒ ｂ ｅ ｅｆｃ ｓｏ ｔａｉｎ ａ ｄ ｏ ｃ ｉ
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置 的保 护 问题 ， 得 了预期 效 果 。 取
Ｄ ０连接 的等效变压 器的一次侧 电流 和二次 ｄ
１ 谐 波 分 析
某 钢 厂有 ４条 钢 铁 生 产 流 水 线 ，每 条 生 产 线 均 通 过 １台 Ａ／ Ｙ连 接 的 主 变 压 器 将 ３ Ｖ母 Ａ／ ５ｋ
浙 江 电 力
Ｚ Ｅ ＩＮ Ｌ Ｃ Ｒ Ｃ Ｐ ＷＥ Ｈ Ｊ Ｇ ＥＥＴ Ｉ Ｏ Ｒ Ａ
２１ ０ ０年第 １ ２期
一
种新型 的谐波抑制及 无功 补偿 方法
吕春 美 ，张 周 麟 ， 刘 健 彝 ，陈 乔 夫
（ ． 水 电业 局 ，浙 江 １丽 丽水 ３ ３ ０ ；２ 华 中科 技 大 学 ，武 汉 ２００ ． ４０７ ） ３ ０ ４
谐波治理及无功补偿方案
谐波治理及无功补偿方案谐波治理及无功补偿方案随着现代电力系统的快速发展和应用，电力质量问题日益凸显。
其中一个主要问题就是谐波污染，谐波污染会对电力系统产生极大的危害，如烧毁电器设备、造成供电失灵等。
为了有效解决谐波污染问题，可以采用谐波治理及无功补偿方案。
一、谐波治理1.谐波发生的原因谐波是指电源产生的不同于基波频率的信号，其会把电力系统中的电压和电流形成很多波峰，属于高频电流。
2.谐波的产生谐波的形成，主要是由非线性负载所引起（例如变频器、电子电路等），这些负载会对输电线路上传输的电能进行畸变，导致电力系统中产生多余的波形。
3.谐波的危害谐波的危害十分显著，其主要表现为电力系统中的电器设备可能会受到烧毁的风险，从而引发一系列的安全事故和设备故障。
4.谐波治理方案（1）滤波器法：通过在负载侧增加合适的滤波器，可以去除输出信号中的高频波形，让电力系统中的电路保持基波同步。
（2）减小非线性负载法：由于非线性负载是谐波形成的主要原因，因此可以通过减少或替换负载器件，从而降低谐波的产生。
（3）提高系统阻抗法：当系统的阻抗增加时，电源的输出电流会减少，从而谐波的产生会得到一定的减少。
二、无功补偿1.无功补偿的原理无功补偿是一种电力系统中无功功率的调节方法，其通过连接电容器或电感器，来对补偿线路进行补偿，从而实现对无功功率的控制和调节。
2.无功功率的特点无功功率具有波动性和成段性的特点，这是由于电力系统中产生的无功功率主要受到负载方向或回路的变化所影响。
3.无功补偿的作用（1）提高功率因数：在无功补偿的情况下，系统的功率因数会有所提高，从而有效降低负载对电力系统的影响。
（2）降低电网损耗：通过对电路进行无功补偿，可以将电力系统中的无功功率转化为有用的有功功率，从而减少电网的能量损耗。
（3）提高电力系统的稳定性：无功功率的波动会影响电力系统的稳定性，因此，通过无功补偿，可以有效地提高电力系统的稳定性。
4.无功补偿方案（1）串联电容补偿法：通过在电路中增加合适的等效容值，可以将谐波电流从发电端分流到电容器中。
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。
低压谐波抑制无功补偿
低压谐波抑制无功补偿低压谐波抑制无功补偿是一种用于改善低压供电系统质量的技术手段。
低压谐波抑制无功补偿系统可以有效降低系统谐波电流含量，改善电网电压波动，提高供电质量，保障电力设备的正常运行。
在低压供电系统中，负载设备使用非线性电器会产生谐波电流。
谐波电流会导致电压波动，加剧线损，影响供电质量。
同时，大量无功功率的消耗也会导致电网的能效下降。
因此，需要采用谐波抑制和无功补偿的技术手段来解决这些问题。
谐波抑制是指通过采用谐波滤波器等设备来降低谐波电流的含量。
谐波滤波器可以选择性地滤除特定频率的谐波电流，从而降低谐波电压并减小波动。
谐波滤波器通常由电容、电感和电阻等组成，可以消除主要谐波成分，并提高系统的功率因数和功率质量。
无功补偿是指通过安装无功补偿装置来消除或降低系统中产生的无功功率。
无功补偿装置通常采用电容器或电容器组。
电容器能够提供无功电流，与负载电流相抵消，从而实现无功功率的平衡。
无功补偿装置可以有效提高电网的功率因数，降低线损，减少电网的无效功率消耗，提高系统的能效。
低压谐波抑制无功补偿系统的设计和安装需要考虑多个因素。
首先，需要对供电系统的电流和电压波形进行谐波分析，确定谐波含量和频率成分，以便正确选择并安装相应的谐波抑制和无功补偿设备。
其次，需要对系统的负载特性进行评估，了解负载设备的运行状态和谐波电流的产生机制，以便采取相应的措施来减小谐波电流的产生。
最后，需要对设备的运行和可靠性进行评估，确保系统在长期运行中具有稳定性和可靠性。
综上所述，低压谐波抑制无功补偿技术是提高低压供电系统质量的一种重要手段。
通过采用谐波滤波器和无功补偿装置，可以有效降低谐波电流的含量，改善电网电压波动，提高供电质量，保证电力设备的正常运行。
在设计和安装过程中需要综合考虑谐波特性、负载特性和设备的可靠性，以确保系统的稳定性和可靠性。
这将为低压供电系统的运行提供有力的支持。
一种新型的电网无功补偿及谐波抑制技术
引
言
以电力 电子装置为主的非线性负荷 的广泛应用 ， 电网中谐波污染和低功率因素 问题 日趋突出， 使 甚至严 重地影响了供 电质量和电网安全。 在这一研究领域 ， 将无功补偿和谐波抑制技术相结合是十分熏要的发展趋
势之一。
目前 ， 无功补偿 和谐波抑制的方法 主要有 Ｌ Ｃ滤波器 、 静止无功补偿器 Ｓ ＣＳａｃＶ ｏ ｐｎａ ｒ 、 Ｖ （ ｔ ａ Ｃ ｍ ｅｓ ｏ 先 ｔｉ ｌ ｔ） 进静止无功发生器 Ａ Ｖ （ ｄａｃｄＳ ｔ ａ ｅｅａ ｒ和有源电力滤波器 Ａ Ｆ Ａ ｔｅＰｗ ｒ ｉ ｒ。其中 Ｓ Ｇ Ａ ｃｎｅ ｔｉ Ｖ ｒ ｎｒ ｏ） ａｃ Ｇ ｔ Ｐ （ ｃｖ ｏ ｅＦｔ ） ｉ ｌ ｅ
Ｍａａｓａ ｏ Ｓｅｌ ｏ Ｌｄ， ＇ ｓａ ４ ００ Ｃ ｉａ ＇ ｈｎＩ ｎ＆ ｔｅ ， ｔ ｅ ｉｄ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｆｒａ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｔ ｕ ｕ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ａ ｄ ｈ ｒ ｏ ｉ ｕ ｐｅ ｓｏ ｎ ｓｒ ｃ ：Ａ ｎ ｗ ｋｎ ｆｔｃ ｎ ｌｇ ｏ ｅ ｃｉ ｏ ｒ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｎ ａ ｙ ｖ ｎ ｏ ｍ ｎｃ ｓ ｐ ｒｓｉｎ ｏ ｎ ｔ ｒ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ．Ｉｓ ｅｓ ｎｉｌ ｐ ｎ ｉｌｓ ａ ｄ ｒａｉａ ｌ ｃ ｅ ｆｋ ｙ ｔｃ ｎ ｌｇ ｌ ｎｒｄ ｃ ｄ ｉａｌ， ｅｗｏｋ ｉ ｒｐ ｓ ｄ ｔ ｓ ｅ ｔ ｒ ｃｐ ｅ ｎ ｅ ｌ ｂｅ ｓｈ ｍｅ ｏ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ａ ｉ ｚ ｙ ａｅ ｉｔ ｕ ｅ ．Ｆ ｎ ｌ ｏ ｙ
维普资讯
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ３ １ ２ ．
安 徽 工 业 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｈ ｉ ｉｅｓｔ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ． ｆＡｎ ｕ ｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ Ｕｎ ｙ Ｔ
一种具有谐波抑制和无功补偿功能的新型整流变换器
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
文章编号 ： １ ０ ０ ９ － ４ ８ ２ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － ０ １ ３ １ － ０ ５
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ １ ７ １ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ４ ８ ２ ２ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ３ ２
Ａ Ｎｅ ｗ Ｔｙ ｐ ｅ ｏ ｆ Ｒｅ ｃ ｔ ｉ ｉｅ ｆ ｒ ｗｉ ｔ ｈ Ｆｕｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
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一
种 具 有 谐 波抑 制 和 无 功 补偿 功 能 的 新 型 整 流 变 换 器
韩 伟 ， 周立 丽 ， 王俊 霞
谐波抑制和无功补偿
绪论电能质量的好坏，直接影响到工业产品的质量，评价电能质量有三方面标准。
首先是电压方面，它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等；其次是频率波动；最后是电压的波形质量，即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率，也就是谐波所占的比重。
我国对电能质量的三方面都有明确的标准和规范。
随着科学技术的发展，随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。
它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。
举个常见的例子来说，电子节能灯在使用量所占比重较小的电网中运行，的确比常用的白炽灯好，不仅亮度高又省电，而且使用寿命也长。
但是相反，在大量投运节能灯后，就会发现节能灯的损坏率大大提高。
这是由于节能灯是非线性负荷，它产生较大的谐波污染了这一片电网，造成三相负荷基本平衡情况下，中心线电流居高不下，造成了该片电网供电质量下降，用电设备发热增加，电网线损增加，使得该区的配变发热严重，严重影响其使用寿命。
因此我们对非线性用电设备产生的谐波必须进行治理，使谐波分量不超过国家标准。
第一章 基础概念1.1 电力系统的组成电力系统是由发电、输电、用电三部分组成。
其中过程为发电厂发电经升压变压器升压并网，再由输电网络输送的各个变电站，变电站进行降压后输送给各个用户，用户经过再一次降压后给用电设备供电。
主要设备为发电机、升压变压器、输电网络、降压变压器、用电设备及二次保护系等组成。
发电机的电压等级一般为6KV 、10KV ，输电网络为110KV 、220KV 、500KV ，配电网络为10KV 、35KV ，用电设备一般为380V 、220V 。
我国电力系统采用三相50HZ 交流供电。
1.2 功率的概念在供电系统中，通常总是希望交流电压和交流电流时正弦波形（不含有谐波的情况下），正如电压为：()ωt U t U sin 2=式中 U ------电压有效值ω--------角频率f πω2=f ---------频率 (50HZ) 正弦电压施加在线性无源负载上如电阻、电容、电感上时，其电流的表达式为：()()ϕ-=ωt I t I sin 2I --------电流有效值φ--------相位角 电压和电流的关系从相位图上看如：（绿色为电压，红色为电流）电流相位角φ>0时，为电流滞后电压，负载呈现为感性（如电动机）电流相位角φ<0时，为电流滞后电压，负载呈现为容性（如无功补偿器）视在功率为： UI S = （KV A ）有功功率为：ϕcos UI P = (KW)无功功率为：ϕsin UI Q = （Kvar ）在正弦交流电路中，有功功率P 是用来做功的，是负载消耗掉的真正的功率。
简析光伏发电系统中的谐波问题
课程论文/研究报告课程名称：新能源技术任课教师：论文/研究报告题目：简析光伏发电系统中的谐波问题完成日期： 2013 年10 月 22 日学科：水利工程**：**：简析光伏发电系统中的谐波问题摘要：太阳能光伏发电技术是通过光伏组件将太阳能转化为直流电，再通过并网型逆变器将直流电转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流并进入电网。
逆变过程中会产生大量谐波，造成谐波污染。
本文简述了太阳能光伏发电系统中谐波产生的原因，分析了谐波对供配电系及其设备和系统运行造成的危害，以及谐波治理的相关方法，最后对电力系统中谐波分析的手段进展了总结。
关键词：光伏发电，谐波抑制，滤波器，谐波检测引言：随着全球经济的迅速开展，传统的化石能源随之越用越少，随着而来的是温室效应，酸雨等环境污染问题，所以有必要进展能源构造的调整，为人类的可持续开展寻找出路。
当下主流的新能源有风能，太阳能，地热能，生物质等，这些新能源虽然含量巨大，但是能流密度太小，开发起来很不经济，特别是在当前技术条件不成熟的环境下。
太阳能光伏发电技术作为一种清洁的能源开发模式，受到了人类的青睐，太阳能光伏发电存在诸多问题，如能量不连续，储能问题，并网问题，谐波污染问题等。
本文针对太阳能光伏发电系统中的谐波问题，简述了太阳能光伏发电系统中谐波产生的原因，分析了谐波对供配电系及其设备和系统运行造成的危害，以及谐波治理的相关方法，最后对电力系统中谐波分析的手段进展了总结。
1 谐波产生的原因1.1 什么是谐波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展傅立叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
根据傅立叶级数的原理，周期函数都可以展开为常数与一组具有共同周期的正弦函数和余弦函数之和。
其中，常数项成为的直流分量；称为一次谐波〔又叫做基波〕；而，，…等依次称为二次谐波，三次谐波，等等。
1.2 谐波的产生在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。
10kV变电站无功功率补偿与谐波抑制
PE电力电子l O kV变电站无功功率补偿与谐波抑制徐岩姚玉斌王丹(大连海事大学轮机1-程学院，大连116026)摘要电网中感性负载吸收大量无功功率与谐波的存在对电力系统运行以及电力设备等产生极大的负面影响。
无功功率31、偿是用电企业提高功率因数和节能降耗的有效手段。
其中，合理选择无功功率补偿容量和抑制电容器对谐波的放大作用尤为关键。
本文从某企业10kV变电站实际问题入手，分析计算无功功率31、偿，综合考虑投入补偿装置后的谐波产生和抑制办法，以满足厂方对功率因数、节能和生产的具体要求。
关键词：无功补偿；谐波抑制；并联电容器组；电网；节能AB as i c A na l ys i s of R e ac t i ve C om pens at i on andH a r m oni c El i m i na t i on f or a10kV Subst a t i onX u Y ah Y ao Y ubi n W ang D an(D al i an M ar i t i m e U ni ve r si t y，D a l i an116026)A bs t r act A l ar ge am ount of r e act i ve pow e r t h at i nduc t i ve l oa ds abs o r bed and t he e xi st ence ofhar m oni c have caused gr ea t nega t i v e i m pact on t he ope ra t i on of el ect r i c pow er s ys t em s and pow er equi p m ent．C ert ai n ef f ec t i ve s ol ut i on s hou l d be t ak en by t he pow er fa ct ori e s，j us t as t he r e act i ve com pensat i o n，for t he r ai se of pow e r f a ct or and t he s avi ng of ener gy．I t is cr uci a l t o choos e t he val ue of com pens at i on prope rl y，S O as t he e l i m i nat i on of a m pl i fi ca t i on ofhar m oni c r es pec t ed t o t he s hunt ca pac i t or s．Thi s pap er i s f r om t he s t a ndpoi nt of pr act i ca l pr o bl em s，enco unt ered i n a10kV subst a t i on ofa fa ct or y，t o anal yze and ca l c ul at e t he com pens at i on of r e ac t i ve pow eL m eanw hi l e，di s cus s t hegener at i on of har m oni c and r es ea r ch t he m e t hod of s uppr e ss and e l i m i na t i on，S O as t o m eet t he sp eci f i c r equi rem ent，s uch as pow er f act or、energy s avi ng and pr oduci ng．K ey w or ds：re a ct i ve com pens at i on；har m oni c e l i m i na t i on：s hunt c apa ci t or s；ne t w ork；e ne r gy s avi ngl引言无功功率可以导致网络中电流增大，视在功率增加，对发电机、变压器和导线的容量要求增加，线路电压降和设备损耗增大。
动态谐波抑制及无功补偿综合节能技术
使 用高速 ３２位 ＤＳＰ作为 主 控 制元 件 ，以新 型 大 功率 电力 电子开 关 器 件 ＩＧＢＴ作 为 ＶＳＩ 逆 变主 电路 ，采用 改进 型 ＦＢＤ 电流 检 测法 、无 差拍 控 制 法 等先 进算 法 ， 以及 安 全 、可靠 的 ＩＧＢＴ驱动 与保 护模块 ，实现 高速 、连续 的补 偿 负 载 所 需 的无 功 、谐 波 、三 相 不平 衡 电流 ， 优 化输入 电 网电能 的质量 。
Ｓ
● ●
图 １ 动 态谐 波抑 制及 无功补 偿系统工作原理 图
四 主要技 术指标 ： 在额定 范 围内功率 因数 （补 偿 后 ） 可达 ０．９６以上 ，在 额定 范 围 内总４２Ｘ
２０１ １．· ．Ｏ１ １
五 技术 应用 情况 ： 该技术 ２００９年已通过湖南省科委、湖南省经委 、湖南机械行业管理办公室组织的鉴定 。 经电力工业 、电力制备及仪表质量检测 中心检测 ，符合 国家标准要求 ，达到国内领先水平 。 该技 术 已在 湖南 、广 西等省 应用 。 六 典型 用户及 投 资效益 ： 典 型用户 ：广 西省钦 州市 巨龙港 务有 限公 司 、广西 省钦 州市 金联达 选 矿厂 、广 西省钦 州 市 中南矿业 有 限公 司 、广西 柳州 五菱柳 机 动力公 司 、吉 林通 化供 电公 司 、湖南 省长 沙市威 重 化 机有 限公 司 １．建设规 模 ：３０００ＫＶＡ变压 器安装 ４台动 态谐 波抑制 及无 功补偿 设备 。 主要 改造 内容 ：针对 中频 炉导致 的无 功和谐 波问题 ，采 用动 态谐波 抑制 及无功 补偿设 备 来抑制谐波并提高功率因数 。节能技改投资额 １６０万元 ，建设期 １个月 ，年节能 ２５５ｔｅｅ，年 节 能经 济效益 ２９万元 ，投 资 回收期 ６年 。 ２．建设 规模 ：６３０ＫＶＡ变压 器 ，安装 １台动 态谐 波抑 制及 无功补偿 设 备 。 主要 改造 内容 ：针对 港 口吊装设备 导致 的动 态 冲击 无功 功率 ，采用 动态谐 波抑 制及无 功 补偿 设备 来提 高功率 因数 。节 能技改 造投 资额 ４３万元 ，建设 期 ２个月 ，年 节 能 ６８ｔｅｅ，年 节 能经 济效 益 ２Ｏ万元 ，投资 回收期 ２．５年 。 七 推广 前景 和节 能潜力 ： 动态 谐波 抑制 及无功 补偿是 一种 代表 未来发 展趋 势 的电能质 量综合 治理 设备 ，在 电力系 统 、工业 企业 、市政 设施 中均可 应用 ，应用 领域 广 阔。动态 谐波 抑制及 无功 补偿设 备 的大规 模应 用 能够在 很大 程度上 解决配 网的无 功 、谐波 、三 相不平 衡等 问题 ，更 好避免无 功功率 造 成 的配 网线损 ，提 高用 电效率 ，节约 电 能 ，降低 电力公 司的 营销成本 ，提 高利润水 平 。预计 该技 术 到 ２０１５年时能 推广到 １５％ ，形 成能 能力 ５万 ｔｃｅ／ａ。
SVG有源动态无功和谐波补偿装置原理
SVG有源动态无功和谐波补偿装置原理SVG（静止无功发生器）是一种新型的无功补偿装置，可以实现对动
态无功和谐波的补偿，提高电网的稳定性和电能的质量。
SVG利用逆变器
的控制策略和功率电子器件实现电网的无功补偿，抑制电网的谐波，并对
电网的运行状态进行监测和控制，从而提高电能的利用效率。
SVG的工作原理如下：
1.逆变器控制：SVG首先通过测量电网的无功指令和电流，利用逆变
器将直流电源输出成为交流电源，并通过PWM控制技术使得输出电流与电
压实现同步。
2.无功补偿：SVG通过控制逆变器的输出电流，可以实现对电网的无
功补偿。
当电网的无功功率为正值时，SVG通过控制逆变器的电流为负值，从而吸收电网的无功功率；当电网无功功率为负值时，SVG通过控制逆变
器的电流为正值，向电网注入无功功率。
3.谐波抑制：SVG还可以通过控制逆变器的PWM控制技术，生成与谐
波电流相位相反的谐波电流，并通过与电网的谐波电流相互抵消，从而实
现对电网的谐波抑制。
4.电网监测：SVG通过对电网的电流、电压等参数进行测量，通过电
网控制器对电网的运行状态进行监测。
当电网的无功功率或谐波超过一定
阈值时，SVG会通过电网控制器的反馈信号，通过逆变器控制器调整逆变
器的输出电流，从而实现对电网的补偿。
总结起来，SVG通过控制逆变器的输出电流，实现对电网的无功和谐
波的补偿。
它可以根据电网的实际需要，调整补偿的方式和程度。
SVG具
有体积小、响应速度快、补偿效果好等优点，并且具有无电压跌落、电流保持等功能，可以有效提高电网的质量和稳定性。
无功补偿对电力系统谐波的抑制与控制
无功补偿对电力系统谐波的抑制与控制电力系统中的谐波问题一直以来都是一个重要的研究课题。
谐波的存在会导致电力系统中的电压和电流波形失真，影响电力设备的正常运行，甚至导致系统的故障。
因此，如何有效地抑制和控制电力系统中的谐波成为了电力工程领域中一个关键的问题。
在解决电力系统谐波问题的方法中，无功补偿技术被广泛应用。
无功补偿指的是在电力系统中通过补偿电容或电感器件，使得系统中的无功功率消耗或产生达到平衡，从而减少谐波的产生和影响。
接下来，将从两个方面来讨论无功补偿对电力系统谐波的抑制与控制。
首先，无功补偿可以通过提高系统的功率因数来抑制谐波的产生。
功率因数是指电力系统中有用功率与总功率之比，是衡量电力系统能效的指标。
在传统的电力系统中，许多负载设备的功率因数往往较低，导致系统中的谐波问题严重。
通过合理配置无功补偿设备，可以改善系统的功率因数，减少无效功率的消耗。
这样一来，谐波的产生也相应减少，并降低对系统的影响。
其次，无功补偿还可以通过滤除谐波成分来控制系统中的谐波。
无功补偿设备通常包括各种滤波器，可以选择性地将谐波成分滤除，从而减少谐波对电力系统的影响。
常用的滤波器包括谐波电容器、谐波电感器和谐波抑制变压器。
通过合理选择和配置这些滤波器，可以有效地降低系统中的谐波水平，并确保系统的稳定运行。
除了无功补偿技术，还有其他方法可以用于电力系统谐波的抑制与控制。
比如，可以通过优化设备的设计和选择，减少设备自身的谐波产生。
此外，也可以采用有源滤波器等先进的谐波抑制技术来实现谐波的补偿与控制。
然而，无论使用何种方法，都需要充分考虑电力系统的实际情况和需求，综合选择合适的解决方案。
总结起来，无功补偿对电力系统谐波的抑制与控制起着重要的作用。
通过提高系统的功率因数和滤除谐波成分，可以有效地降低电力系统中的谐波水平，保证系统的正常运行。
当然，针对不同的电力系统和谐波问题，选择合适的方案和技术也是至关重要的。
只有在不断的研究和实践中，我们才能更好地解决电力系统中的谐波问题，确保电力系统的安全稳定运行。
电力系统无功补偿及谐波抑制的实现方法和策略
相等效电路及相量图如图 ２ 所示 。从 图 ２可以看出，
只要 保证 变 流器交 流侧 的 电压 和电 网电压 同相 ，
近 年来 随着 电力 电子 技 术 的 飞速 发 展 ， 来越 多 越 的电力 电子设 备 被应 用 到 电 力 系统 中 ， 而大 多 数设 备
的功率因数较低 ， 并且在工作时会产生大量的谐波。如 果用户负荷所需要的无功功率全靠发、 配电设备长距离
等效 电路及 相 量 图如 图 ３所 示 。考虑 到连接 电抗 器 的
损耗和变流器本身的损耗 （ 如管压降、 线路 电阻等） ， 将总的损耗集 中作为连接电抗器 的电阻考虑 ， 图 ３ 在
中用 Ｒ表 示 。此 时ｕ 与， 相差 ９ 。因为变流器 不需 ， 仍 ０， 要消 耗 能量 ， 而 与 ， 差 不 再 是 ９ 。而 是 比 ９ 。 相 ０， ０ 小
上 去研究 。
设三相电路各相电压 和电流的瞬时值分别为 、 ｅ、 ｅ 和 ｉ、 ， 它们 分别 变换 到 一 两 相 正 交 的 ｉ 将
坐 标系 ， 可得 ｅ 和 ｉ ， 们 的矢量 图如 图 ４所 ｅ 它 示 。图 ４中的瞬时 有功 电流 ｉ 瞬 时无 功 电流 ｉ 分 和 。 别 为瞬 时空 间 电流 矢量 ｉ 瞬 时空 间 电压矢 量 ｅ及其 在 法 线上 的投影 ， 是 ｅ 与 之 间 的相位 差 ， Ｑ分别 是 Ｐ，
张天瑜
（ 无锡市广播 电视大学机 电工程 系 ，江苏 无锡 ２ ４ １ ） １０ １ ［ 摘 要 ］ 电力系统 中的大多数设备其功率因数较低 ，而且在工作时会产生 大量的谐波 ，这将严重影响供电质量。针
对这种情况 ， 出实时动态无功补偿 和谐波抑制 的实现方法和控制策略 ，以提高电力系统的功率 因数 ， 提 改善供电质量。
谐波抑制和无功补偿新方法
（ 攀枝花学院 电气信息工程学院， 四川攀枝花 ６７０ ） １００
摘 要 探讨了谐波抑制与无功补偿的现状、 存在的主要问题 ， 努力寻求新的方法。瞬时无功功率理论是一
个 划时代 的全 新概念 ， 决电力系统 中谐波抑制与无功 补偿 问题 奠定 了理论基础 ， 为解 它将带来 电力 系统谐 波
谐波问题涉及的学科范围很广， 主要有电力电子技术、 电力系统、 电气自动化技术和理论电工 ， 各学科知识交叉融会 ，
凸现出谐波问题研究的复杂性和难度。
１１ 谐 波及 其研 究 ．
谐波一词源于声学 ， 电力系统的谐波是指一个周期电气量的正弦波分量 ， 其频率为基波频率的整数倍。应该注意， 电 力系统所指的谐波是稳态的工频整倍数的波形 ， 电网暂态变化诸如涌流、 各种干扰或故障引起的过压、 欠压均不属谐波范 畴； 谐波与不是工频整倍数的次谐波（ 频率低于工频基波频率的分量） 和分数谐波（ 频率为非基波频率整倍数的分数） 有定 义上的区别。傅里叶等人早就提出谐波分析。 谐波研究有着十分重要的意义。因为谐波危害严重 ， 谐波损耗使电能生产、 传输的效率降低。谐波使设备过热、 引起 震动、 出现燥声、 绝缘老化、 寿命缩短、 发生故障或烧毁。谐波使系统局部并联谐振或串联谐振而导致谐波放大 ， 致使设备 烧毁。谐波使继电保护和自动装置误动作， 电能计量混乱。谐波对通信设备和电子设备严重干扰 ， 谐波污染已成为阻碍
电力电子技术发展 的重大障碍 。要治理环 境污染 ， 维护绿色环境 ， 必须治理 谐波。 谐波研究 的主要内容是 ， 与谐波有关 的功率定义 和功率理 论 ， 研究 研究谐 波分 析 、 谐波 的危 害 ， 究谐波 的补偿 和抑 研
制， 研究谐波的测量和限制 的标准 。
谐波治理及无功补偿办法参考
欢迎共阅一、概述：1、无功补偿的意义1、补偿无功功率可以增加电网中有功功率的比例常数2、减少发供、电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KV A；反之，增加0.52KV A；对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。
因此对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。
?3、降低线损，由公式△P%=(1-为补偿前的功率因数则?c osΦ>cosΦ增加电网中有功功率的输送比例，所以功2、谐波治理的意义1、谐波的产生波，整流后是6脉动的，根据谐波理论分析，h=6N±1（N=1，2，3，4，…正整数）。
变频装置在额定运行时，产生的5次谐波对5%，13次低于2%。
在负荷较小时，虽然谐波11次及以上高次谐波虽然与低于7次的其阻抗相对较大，故对谐波电压含有率及低2、谐波的危害变频装置产生的谐波电流，对系统可产生较大的影响，它不仅会产生较大的发热损耗，而且会加速电气设备的绝缘老化，特别是对电缆、变压器运行、电机运行非常不利。
此外，产生谐波严重时，也会对自动控制系统和保护装置产生干扰，使其误动作，影响电网的正常安全运行。
此外，谐波也会对变电站和其它用户的无功补偿电容器产生严重的影响，使其不能投运，若投运可产生谐波放大，严重时将烧坏设备，这在以后运行时特别注意，变电站和用户不要投入无谐波抑制的电容器组。
二、某公司谐波治理及无功补偿方案1、某公司，使用变压器1250KW三台，负载是六脉中频炉，产生大量谐波注入电网，其他设备使用3150KV A变压器两台，主要是负载变频器，大功率电动机，同样产生谐波和需要无功功率补偿。
谐波治理及无功补偿采取分散、集中治理谐波方法，即在谐波源总负荷前端安装谐波治理设备，这样就治理整个电网的谐波，谐波治理及无功补偿效率高，投资少。
2、某公司，1250KV A变压器负载中频炉同时使用两台，谐波治理及无功补偿设备也采用两套。
无功补偿和谐波治理基本原理和方法
无功补偿和谐波治理基本原理和方法无功补偿和谐波治理是电力系统中的重要技术手段，对保障电力系统的稳定运行和优化电能质量具有重要作用。
本文将就无功补偿和谐波治理的基本原理和方法进行阐述。
一、无功补偿的基本原理和方法无功补偿是指通过在电力系统中加入一定的无功功率，以调节系统功率因数，提高电力系统的功率因数或者改善电力负载的无功状态，从而减小无功功率的损耗和电力负荷的无功波动。
无功补偿可以分为静态无功补偿和动态无功补偿两种形式。
静态无功补偿一般采用的是电容器或者电感器进行补偿。
当电力系统中存在较多的感性负载时，会导致系统的功率因数较低，造成无功功率的浪费。
此时可以通过并联连接电容器，来产生与感性负载相抵消的电感负载，从而提高整个系统的功率因数。
同样的，当电力系统中存在较多的容性负载时，可以通过串联连接电感器进行补偿。
动态无功补偿主要采用的是无功定子励磁方式，即在电力系统中加入特定的功率电子器件和控制策略，通过动态调节电力系统的功率因数，实现无功功率的补偿和优化。
常用的动态无功补偿设备有STATCOM（静态同步补偿器）、SVC（静态无功补偿装置）和SVG（静态无功发生器）等。
二、谐波治理的基本原理和方法谐波是指电力系统中频率是整数倍关系的波动，一般表现为电压和电流的波形畸变。
谐波问题会对电力系统的安全稳定运行产生不良影响，并且会给电力设备带来电力损耗、发热和振动等问题。
谐波治理的基本原理是通过采取一定的措施，减小电力系统中谐波的水平，提高电能质量和设备的可靠性。
常见的谐波治理方法包括滤波、变压器设计、谐波抑制器和谐波发生器等。
滤波器的作用是通过选择性地吸收特定频率的谐波，以减小谐波的水平，保证电力系统的正常运行。
根据电力系统中谐波的特点，滤波器可以分为谐波电流滤波器和谐波电压滤波器。
变压器设计也是一种常见的谐波治理方法。
通过在变压器中加入一定的谐波制约器件和调整变压器参数，可以减小电力系统中谐波的水平。
此外，还可以通过调整电力系统的耦合方式和变压器的接线方式，来降低谐波水平。
无功补偿对电力系统电流谐波的抑制
无功补偿对电力系统电流谐波的抑制电力系统的正常运行离不开稳定的电流和电压。
然而，在电力系统中，电流谐波是一个普遍存在的问题，它会带来一系列的负面影响，如电压畸变、谐波电流过载等。
为了解决这个问题，无功补偿技术应运而生。
本文将探讨无功补偿对电力系统电流谐波的抑制作用，并分析其原理和实际应用。
一、无功补偿的原理无功补偿是通过在电力系统中引入无功功率来平衡系统的功率因数。
它的主要原理是通过并联连接电容器或者电感器来实现，可以使系统的功率因数接近于1，并降低电流的谐波含量。
具体而言，无功补偿通过合理地调节电容器或者电感器的容量或者电感值，使其与电流谐波相消，从而达到抑制电流谐波的目的。
二、无功补偿对电流谐波的抑制效果1. 降低电压谐波由于电流谐波经过电力系统的阻抗，会产生相应的电压谐波。
通过合理地配置无功补偿设备，可以降低电压的谐波水平，从而减小电力负荷以及电力设备所承受的电压畸变，提高供电质量。
2. 减小电流谐波无功补偿设备并联连接在电力系统中，通过与电流谐波相消，可以减小电流的谐波含量。
这将减少电力设备的电流负荷，降低谐波损耗，并延长设备的使用寿命。
3. 提高电力系统的稳定性电力系统中谐波引起的问题不仅仅体现在电压和电流的畸变上，还会对系统的稳定性产生影响。
通过无功补偿，可以有效地提高电力系统的稳定性，减少电力设备的故障率，降低停电风险。
三、无功补偿在实际应用中的案例分析无功补偿技术已经在实际电力系统中得到了广泛应用。
以下是其中的一些案例分析：1. 矿井电力系统中的应用矿井电力系统中存在频繁的起停负荷现象，这会导致电流谐波较大。
通过引入无功补偿设备，可以有效地抑制电流谐波，提高电力设备的运行效率，并减少谐波损耗。
2. 工业电力系统中的应用在工业电力系统中，大量的非线性电力负荷会导致较高的电流谐波。
无功补偿设备可以根据系统的实际情况，合理地调节容量或者电感值，降低电流的谐波含量，提高电力设备的工作效率。
补偿pf目标
补偿pf目标
电力电子产品广泛应用于工业控制领域，并且用户对电能质量要求越来越高，其中最为突出的是电压质量和谐波问题。
因此，如何提高电压质量、治理谐波就成为输配电技术中最为迫切的问题之一。
低成本的无源滤波器PF(Passive Filter)是目前普遍采用的补偿方法，但其滤波效果与系统运行参数密切相关，在特定情况下无源滤波器还可能与系统发生谐振。
80年代以来，利用功率开关的有源电力滤波器APF(Active Power Filter)的研究越来越引起人们关注。
APF 是一种用于动态谐波抑制、无功补偿的新型电力电子装置，但是由于电源电压直接加在逆变桥上，其对开关器件电压等级要求较高；当负载谐波电流大时，有源滤波装置的容量也相应较大；对于高于有源滤波器开关频率的谐波也无法通过有源滤波器滤除，因此同时具有较大的补偿容量和较宽的补偿频带较为困难。
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电流 536.58
0.530 0.054 0.401 0.087 0.174 0.866 4.215 1.100 3.155 1.059 1.070 0.622 0.409
30
吕春美， 等： 一种新型的谐波抑制及无功补偿方法
2010 年第 12 期
设置串联电抗器前后， 流入系统的谐波电流 与负载谐波电流之比 IS / IC 如图 4 所示。 从图 4 可以看到， 设置串联电抗器后， 流入系统的高次 谐波减少了。 因此在系统中主要谐波 11 次和 13 次谐波电流消除的情况下， 串联电抗器极大提高 了谐波抑制的效果。
进行谐波抑制及无功补偿方案， 实践表明该方案的滤波及无功补偿效果良好。
关键词： 谐波抑制； 无功补偿； 无源滤波器； 中频炉
中图分类号： TM761+.12
文献标志码： A
文章编号： 1007-1881（2010）12-0028-04
A New Approach to Harmonic Suppression and Reactive Power Compensation
（b）低 次 谐 波 放 大 率 图 4 流入系统的谐波电流（谐波阶次）
同样可以从图 4 看到， 串联电抗器会增大低 次谐波的放大系数。 但是 5 次和 7 次谐波电流在 主变的一次侧抵消， 因此实际的放大系数并不大。 除此之外， 串联电抗器在故障发生时还起到限流 电抗器的作用， 增强系统的稳定性。
知：Uσ1 =3%， Uσ2 =1.5%。 无串联电抗器时系统的等效阻抗为图 3 中的
XS， 等于 35 kV 系统内阻抗、 变压器一次侧 漏抗 和变压器二次侧漏抗之和。 将参数折算到二次
侧， 有：
XS =2X′S +2X′σ1 +X′σ2
姨 姨 =2×
U2N U1N
2
× ωLS +2 ×
U22N SN
图 3 主回路串联电感示意图
入无源 滤波支 路的电 流， 上标 （n）表 示 电 流 中 的 n 次谐波。
由图 3 可知， 流入系统的谐波电流和流入滤 波器的谐波电流分别为：
姨 姨 姨
姨
姨
姨
I = 姨 （n）
姨 姨S姨姨姨 Nhomakorabea姨
nXS
nXL +nXS1 +
XC n
nXL
-
XC n
×
I （n） L
姨
姨
姨 姨 I = 姨
1 谐波分析
某钢厂有 4 条钢铁生产流水线， 每条生产线 均通过 1 台 Δ / Δ / Y 连接的主变压器将 35 kV 母 线电压降至 950 V， 经 12 脉波整流后再进行单相 逆 变 ， 最 终 把 50 Hz 电 网 电 压 变 为 300 Hz 中 频 电压。
每台炉变参数是 35 kV / 950 V / 950 V， 6 300
LV Chun-mei1， ZHANG Zhou-lin1， LIU Jian-ben2， CHEN Qiao-fu2 （1. Lishui Electric Power Bureau, Lishui Zhejiang 323000, China；
2. Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China）
2010 年年第第 1122 期期
浙江电力
31
表 2 35 kV 侧电压电流谐波含量报表
基波 总畸变
主 要 谐 波 含 量/%
/kV，A 率/% h5
h6
h7
h8
h9
h10 h11 h12 h13 h14 h15 h16 h17
电压 35.75 2.51 0.416 0.117 0.918 0.068 0.093 0.036 0.43 0.197 0.615 0.357 0.29 0.445 0.208
电流 536.58
4.704 0.321 2.73 0.175 0.428 0.134 2.575 0.377 2.757 0.495 0.563 0.392 0.427
实际电压、 电流波形和谐波含量分别如图 5 和表 2 所示。
图 5 滤波后实际的电压波形和电流波形
5 结语
实践证明， 上述新型谐波抑制及无功补偿方 法对特种 12 脉波整流电路和中频炉谐波源抑制 效果显著， 与传统的消谐装置相比， 投资少， 运 行稳定， 拓扑结构简单， 效果好， 为 35 kV 12 脉 中频炼钢炉的谐波抑制提供了很多有用的实践 经验。
数为 0.92， 和仿真结果相似。
（2）串联电抗器能 增加系 统的阻 抗 ， 迫 使更
多的谐波电流流入无源滤波器中， 增强滤波效
果， 原理如图 3 所示。
在图 3 中， LS 为系统内阻抗电感值， LS1 为串 联电抗器的电感， L 和 C 是无源滤波器的电感和
电容值。 XS， XS1， XL 和 XC 分别表示系统内阻抗、
3 串联电抗器的作用分析
（1）高压侧 设置串 联电抗 器后 ， 会 引起 无功 功率的损耗， 因此选择电抗率为 3%~15%。 若实 际电抗率选 6%， 工厂电源设备容量为 50 MVA， 则系统的额定相电流为：
INφ = S = 50M =825（A） 姨 3 UN 姨 3 ×35
因为 ωLINφ =6%× UN 姨3
图 2 和表 1。
小时后才恢复供电， 事故造成很大的经济损失和 社会影响。 因此， 在多谐波源供电区域， 从供电 安全性角度考虑， 对中频炉用户不宜在用户变高 压侧安装消谐装置。
鉴于此， 本文提出了一种新型的基于低压侧 谐波抑制及无功补偿的方法， 即： 将无源滤波器 设置在低压侧， 为避免不同谐振点的消谐支路互 相 影 响 ， 只 设 置 11 次 单 调 谐 消 谐 支 路 ， 同 时 削 弱 13 次谐波电流。 为提高消谐效果， 同时在高压 侧设置串联电抗器。
× 3% + U22N SN
×1.5%
=36.0 mΩ
上式中， U1N =35 kV， U2N =0.95 kV， 分别为变 压器一次侧和二次侧的额定电压。
加串联电抗器后， 系统的等效阻抗为：
姨 姨 XS+ XS1 =36.0 mΩ + 2×
U2N U1N
2
× ωLS1 =38.7 mΩ
（a）高 次 谐 波 放 大 率
Abstract： Through the analysis of the harmonic problem resulted from adopting phase-controlled rectifying circuit for the user equipment in a steel plant, a new type of passive filter is designed for harmonic suppression and reactive power compensation. The practice indicates that it achieves desirable effects of filtration and reactive power compensation. Key words: harmonic suppression； reactive power compensation； passive filter； medum-frequency furnace
图 2 滤波前的实际电压、 电流波形
2 一种新型的谐波抑制方法
目前， 电力系统用户谐波治理采取的方法是 “谁污染谁治理”， 即在用户侧就地治理。 如果在 35 kV 高压侧治理， 对消谐设备的绝缘性能要求 较高， 同时流过消谐设备的电流较大， 要求消谐 装置的安装容量也很大， 造成消谐成本增加。 若 消谐设备出现故障， 会改变供电系统电感电容参 数， 在一定条件下易引发系统谐振， 危及电网安 全。 有用户曾在 35 kV 用户变母线侧装设无功补 偿装置 SVC， 因晶闸管水冷却系统断电后引起爆 炸， 最终引起系统故障， 造成大面积停电， 两个
则 L= 6% × UN /姨 3 = 6% × 35/姨 3 = 4.68（mH）
ωINφ
314 × 825
若设计串联电抗器的 电感值 为 4.75 mH， 当
4 个炼钢炉同时工作时， 总电流将达到 500 A 以
上， 因此由于串联电抗器带来的无功功率损耗将
达到：
Qloss=3ωLI 2= 3 × 314 × 4.75 × 10-3 × 5002 =1 118.6 kvar 功率因数会降低 1 个百分点， 实际的功率因
串联电抗、 滤波支路电抗器和电容器的基波阻抗
值。 IL 为负载电流， IS 为流入系统的电流， IC 为流
表 1 35 kV 侧电压电流谐波含量报表
基波 总谐波
主 要 谐 波 含 量/%
/kV，A 失真/% h5
h6
h7
h8
h9
h10 h11 h12 h13 h14 h15 h16 h17
电压 35.75 9.543 0.375 0.058 5.73 0.619 1.763 1.432 4.334 0.597 1.938 0.432 0.658 0.517 0.356
Dd0 连接的等效变压器的一次侧电流和二次
图 1 12 脉波整流电路示意图
2010 年年第第 1122 期期
浙江电力
29
侧电流 相等。 Dy11 连 接的等 效 变 压 器 一 次 侧 线
电流的基波和正序次谐波滞后对应的二次侧线电
流 30°， 一次侧线电流的负序 次谐 波超前 对应的
二次侧线电流 30°。 可得一次侧的线电流 iA 为：
浙江电力
28
ZHEJIANG ELECTRIC POWER