基于实测公共电网谐波电压计算及控制策略研究
电力系统中的谐波与电压暂降分析与控制
电力系统中的谐波与电压暂降分析与控制随着现代工业的发展和电力质量要求的提高，电力系统中的谐波与电压暂降分析与控制成为了至关重要的课题。
本文将从谐波和电压暂降的概念入手，介绍在电力系统中的分析方法和控制策略。
首先，谐波是指频率是基波频率的整数倍的不同频率的电信号。
它会影响电力质量，导致电压和电流的波形失真。
谐波的来源主要有非线性负载、电弧炉、变频器等。
所以首先我们需要进行谐波分析，以了解谐波对电力系统的影响。
谐波分析的方法多种多样，其中一种常用的方法是通过频谱分析来确定谐波的频率和幅值。
频谱分析是将原始信号分解为一系列基波和谐波分量的过程，常见的方法包括离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）等。
通过分析得到的频谱图，可以确定电力系统中存在的谐波频率和幅值，从而为后续的控制策略提供依据。
在电力系统中，谐波对负载设备和电力设备都会产生不良影响。
首先是负载设备，谐波会导致设备的工作温度升高、损耗增加、寿命缩短等问题。
其次是电力设备，谐波会影响输电系统的电压稳定性，引起传输线路振荡、变压器磁损耗增加等。
因此，对于谐波问题，我们需要采取适当的控制策略进行优化。
对于谐波的控制，一种常见的方法是增加谐波滤波器。
谐波滤波器能够通过消除谐波分量来改善电力质量。
根据谐波频率的不同，可以有不同类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
在选择滤波器时，需要根据系统的特点和需求进行合理设计。
此外，还可以采取被动补偿、主动补偿等控制方法。
被动补偿是通过并联或串联电路中的电感或电容来补偿电力系统中的谐波。
主动补偿是通过引入电力电子器件，根据实时谐波检测结果产生等值反向谐波电流，消除谐波的影响。
这些控制方法在不同场景下有着各自的优势和适用性。
除了谐波问题，电力系统中还存在着电压暂降的问题。
电压暂降指的是电力系统中由于负荷突变、短路故障等无法预测的因素导致的电压瞬时下降。
电压暂降对电力设备和用户设备都会造成严重的影响，因此需要进行分析与控制。
电力系统谐波检测与治理的研究
电力系统谐波检测与治理的研究摘要：目前电力系统谐波危害已经引起了各个部门的关注，为了整个供电系统的供电质量，必须对谐波进行有效的检测和治理。
关键字：电力谐波检测治理前言随着我国工业化进程的迅猛发展，电网装机容量不断加大，电网中电力电子元件的使用也越来越多，致使大量的谐波电流注入电网，造成正弦波畸变，电能质量下降，不但对电力系统的一些重要设备产生重大影响，对广大用户也产生了严重危害。
目前，谐波与电磁干扰、功率因数降低被列为电力系统的三大公害，因而了解谐波产生的机理，研究和清除供配电系统中的高次谐波，对改于供电质量、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的意义。
一、电力系统谐波危害①谐波会使公用电网中的电力设备产生附加的损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率。
大量三次谐波流过中线会使线路过热，严重的甚至可能引发火灾。
②谐波会影响电气设备的正常工作，使电机产生机械振动和噪声等故障，变压器局部严重过热，电容器、电缆等设备过热，绝缘部分老化、变质，设备寿命缩减，直至最终损坏。
③谐波会引起电网谐振，可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍，会对系统构成重大威胁，特别是对电容器和与之串联的电抗器，电网谐振常会使之烧毁。
④谐波会导致继电保护和自动装置误动作，造成不必要的供电中断和损失。
⑤谐波会使电气测量仪表计量不准确，产生计量误差，给供电部门或电力用户带来直接的经济损失。
⑥谐波会对设备附近的通信系统产生干扰，轻则产生噪声，降低通信质量;重则导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
⑦谐波会干扰计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机。
⑧谐波会影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能，造成噪声干扰和图像紊乱。
二、谐波检测方法1.模拟电路消除谐波的方法很多，即有主动型，又有被动型；既有无源的，也有有源的，还有混合型的，目前较为先进的是采用有源电力滤波器。
但由于其检测环节多采用模拟电路，因而造价较高，且由于模拟带通滤波器对频率和温度的变化非常敏感，故使其基波幅值误差很难控制在10%以内，严重影响了有源滤波器的控制性能。
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法摘要：电力系统谐波是由于现代电子设备日益普及而产生的一种新型电能质量问题。
本文在分析电力系统谐波特征的基础上，探讨了目前谐波检测技术的发展状况，同时介绍了几种谐波抑制方法。
最后，本文提出了针对电力系统谐波的合理解决方案，以期有效降低谐波对电力设备的影响。
关键词：电力系统，谐波检测，谐波抑制，电能质量正文：随着现代电子设备的普及和高速发展，电力系统谐波问题越来越引起人们的关注。
由于电力系统中存在着各种电器设备，这些设备中存在许多非线性元件，产生的非线性负载将会导致电能质量的恶化，从而引起谐波问题。
针对电力系统谐波问题，需要采取有效的技术手段进行检测和抑制。
一、谐波检测技术谐波检测技术可以通过准确测量电压电流波形上的失真程度，确定电力系统中的谐波状况。
现代电子设备的高频特点和非线性元件的存在，使得传统的模拟测量方法越来越无法满足工程需要。
目前，数字信号处理技术成为了谐波检测技术的主要手段，数字化谐波分析仪的应用也日益广泛。
二、谐波抑制方法目前，谐波抑制方法主要包括直接方法和间接方法两种。
1、直接方法直接方法是指通过增加滤波器等装置直接消除谐波分量或基波分量的方法。
目前较为普遍的直接方法是谐波滤波器。
谐波滤波器分为有源谐波滤波器和无源谐波滤波器两种，其中有源谐波滤波器包括H营和L营两类，无源谐波滤波器包括平行谐波滤波器和串联谐波滤波器两类。
2、间接方法间接方法主要是指改善电路的结构和控制方法，从而达到抑制谐波的目的。
较为典型的间接方法包括电容补偿、电感滤波、交流电调压、功率因数补偿等。
三、谐波抑制综合方案充分综合采用直接方法、间接方法以及电力系统的调整等多种手段，才能制定出一套具有可行性的谐波抑制方案。
本文提出的谐波抑制综合方案包括:1、采用电力电容器组和电感滤波器，通过直接方法降低电力系统谐波水平。
2、在电力系统的控制中加入波形纠正功能，实现无功功率和有功功率之间的分离，调整电力系统的谐波响应。
电力系统中的谐波检测及抑制方法研究
电力系统中的谐波检测及抑制方法研究发布时间：2021-08-20T16:38:17.007Z 来源：《当代电力文化》2021年第11期作者：柯其志王东雨许婉莹[导读] 随着新能源战略的推进，电力电子器件得到广泛应用，因此引起的谐波及间谐波问题日益严重。
柯其志王东雨许婉莹海南电网有限责任公司海口供电局 570100摘要：随着新能源战略的推进，电力电子器件得到广泛应用，因此引起的谐波及间谐波问题日益严重。
谐波及间谐波的产生降低了电能质量，增加电能损耗，同时也会干扰用电设备正常运行，威胁用电安全。
谐波及间谐波检测算法研究不断深入，常见的检测算法有小波变换、瞬时无功功率理论、快速傅里叶变换（FFT）等。
基于此，本篇文章对电力系统中的谐波检测及抑制方法进行研究，以供参考。
关键词：电力系统；谐波检测；抑制方法引言电力系统中的谐波抑制关键在于谐波检测算法，该算法可以实时跟踪系统谐波参数，然后自动调整滤波器的参数使滤波效果达到最优状态，非常适用于振荡频率时变的情况。
所以，加强电力系统谐波的研究是非常重要的课题。
1电力系统随着电网建设的不断深入，电力系统的复杂性不断增加，导致运行过程中出现一些故障。
因此，必须合理利用继电保护装置，以防止故障影响的扩散。
电力系统的运行中经常会发生误动故障，误动故障是指电力系统在受外部因素影响的情况下出现不正确的运行。
自动化装置的主要功能是监控系统操作的各种参数，如果无法了解确切的参数情况，那么就意味着自动化设备正在发生故障。
2电力系统谐波产生的危害1)绝缘层的脆化速度加快，从而缩短了功率电容器和其他电气设备的使用寿命。
在电网谐波电压的直接或间接影响下，功率电容器产生了一些未使用的输出功率。
此输出功率会损坏电气设备的绝缘层，并严重损害其使用寿命。
另外，在谐波电压的连续作用下，功率电容器的电流逐渐膨胀，功率电容器的温度也升高。
这种情况会直接导致功率电容器在短时间内应用过度，大大缩短使用寿命。
电力系统中的电压谐波分析与抑制
电力系统中的电压谐波分析与抑制导言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，为民众提供电能支持。
然而，电力系统中存在着各种电力质量问题，其中之一便是电压谐波。
电压谐波是电力系统中的一种非线性现象，会对电力设备造成损害，影响设备的正常使用。
因此，电压谐波的分析与抑制成为电力系统运行和设备保护中的重要问题。
一、电压谐波的概念与产生原因1.1 电压谐波的定义电压谐波是指电力系统中电压波形中包含有频率大于基波频率（通常为50Hz或60Hz）的高次谐波成分。
这些高次谐波会导致电压波形失真，给电力设备带来损害。
1.2 电压谐波的产生原因电压谐波的产生与电力系统中存在的非线性负载有关。
例如，电弧炉、变频器、整流装置等都会引起电力系统中的非线性特性，进而产生电压谐波。
此外，电力系统中的短路故障和接地故障也会导致电压谐波。
二、电压谐波的影响与评估方法2.1 电压谐波的影响电压谐波会对电力设备产生多方面的影响。
首先，电压谐波会增加电力设备的损耗，缩短设备的寿命。
其次，电压谐波还会导致电力设备的热量增加，进一步加剧设备的老化程度。
此外，电压谐波还会引起设备的振动和噪声，对设备的正常工作造成干扰。
2.2 电压谐波的评估方法为了评估电压谐波的严重程度，通常会采用一些指标来描述。
常用的指标有谐波电压含量、总谐波畸变率等。
谐波电压含量用来描述各次谐波电压的幅度大小，总谐波畸变率则用来描述电压波形失真的程度。
三、电压谐波的分析方法3.1 谐波分析仪的原理谐波分析仪是用于电压谐波分析的关键设备。
它能够通过采集电压波形的实时数据，并进行频谱分析，得出各次谐波的含量和相位角。
同时，谐波分析仪还能显示电压波形的畸变程度，方便分析人员进行准确的判断。
3.2 谐波分析的实施步骤电压谐波的分析过程一般包括数据采集、频谱分析和结果判断三个步骤。
首先，需要使用谐波分析仪对电压波形进行实时数据采集。
然后，通过对采集数据进行频谱分析，得出各次谐波的含量和相位角。
电力系统谐波的研究与治理
分析方法包括：频域分析、时域分析和统 计方法等。
分析过程中需要考虑电力系统的运 行状态、负荷特性和设备参数等因 素，以便更准确地分析谐波的影响 。
03
电力系统谐波治理方案
无源滤波器
总结词
无源滤波器是一种常见的谐波治理方案，具有结构简单、运行可靠、成本低等优 点。
详细描述
无源滤波器主要由电感、电容和电阻组成，通过设计合理的电路参数，可以滤除 电力系统中的谐波电流。无源滤波器通常安装在电力系统中，对特定频率的谐波 电流进行滤除，同时还可以改善系统的功率因数。
有源滤波器
总结词
有源滤波器是一种先进的谐波治理方案，能够实时监测和补 偿电力系统中的谐波电流。
详细描述
有源滤波器通过采样和计算，实时监测系统中的谐波电流， 并产生相应的补偿电流进行抵消。有源滤波器具有灵活性和 可扩展性，可以同时补偿多个谐波频段，对谐波电流进行动 态跟踪和补偿。
混合滤波器
总结词
混合滤波器是一种综合方案，结合了无源滤波器和有源滤波器的优点，具有更高的治理效果和更低的成本。
未来发展趋势
智能化发展
随着人工智能和大数据技术的进步，电力系统谐波治理将更加智 能化，包括智能检测、智能分析和智能控制等方面。
模块化与集成化发展
未来电力系统谐波治理将更加注重模块化和集成化，以提高治理 效果和降低成本。
绿色环保发展
随着环保意识的提高，电力系统谐波治理将更加注重绿色环保，减 少对环境的影响。
该电网公司采用了无源滤波器、有源 滤波器、静止无功补偿装置等多种技 术手段进行治理。其中，无源滤波器 主要针对特定频率的谐波进行滤除， 有源滤波器则主动消除谐波，而静止 无功补偿装置则用于动态调节无功功 率。
电力系统谐波研究与治理
采用滤波器
VS
通过改善电力系统设计，可以减少谐波产生的根源，从而降低谐波对电力系统的影响。
详细描述
在电力系统设计中，可以采取一些措施，如优化变压器设计、改进电机设计、采用多相整流等，以减少谐波的产生。此外，还可以考虑采用新型的电力电子设备和技术，如PWM整流器、有源滤波器等，以提高电力系统的性能和可靠性。
电力设备过热
损耗增加
保护装置误动作
影响通信质量
谐波电流会增加线路的电能损耗，降低电力设备的运行效率。
谐波可能干扰保护装置的信号，导致误动作或拒动作，影响电力系统的稳定运行。
谐波会对通信线路和设备产生干扰，降低通信质量。
02
电力系统谐波研究
1
谐波的数学模型
2
3
将周期性非正弦波形分解为一系列的正弦波和余弦波。
01
02
03
使用电力分析仪、电能质量分析仪等设备对电力系统中的谐波进行研究。
实验设备
根据研究目的设计实验方案，包括选取合适的谐波源和测量设备。
实验设计
通过实验获取数据，并使用相关软件对数据进行处理和分析。
数据采集与分电力系统谐波治理方法
增加无功补偿装置
通过增加无功补偿装置，可以改善电力系统的电压和电流波形，从而减少谐波的影响。
治理效果
经过一段时间的治理，该地区电力系统的电压波动和设备过热问题得到了有效解决，电力供应的质量也得到了显著提高。同时，还延长了电力设备的使用寿命，降低了维修成本。
背景介绍
治理方案
治理效果
某电力企业电力系统谐波治理
某大型电力系统承担着重要的电力供应任务，其运行质量和稳定性对于整个地区的社会和经济有着重要的影响。为了提高电力供应的质量和稳定性，该系统决定开展谐波治理工作。
电力系统谐波的研究与治理
电力系统谐波的研究与治理摘要：文章对电力系统谐波产生的原因及其危害进行了总结，为了防止电网受到电力供电设备产生谐波的危害，讨论了谐波相关参数理论计算方法和检测谐波的手段，并针对其提出了治理谐波的有效方案。
关键词：方案；抑制；工程；危害；谐波由于电力机车、电弧炉、电子装置等非线性设备越来越多地应用于人们的生产生活中，但是，电力电子装置、设备的广泛应用也因电网谐波污染问题而影响了供电质量。
电力系统的三大公害分别为功率因数降低、电磁干扰、谐波。
谐波对电力系统造成了污染，系统电流、电压波形产生畸变，增加了电力元件的损耗，对仪表正常的工作状态造成了影响。
高次谐波污染不但对整个电力系统的安全运行造成了威胁，而且成为电力电子技术的发展的障碍。
所以，电力系统谐波的治理问题刻不容缓。
谐波的产生与影响周期电气量的正弦波分量频率是基波频率的整数倍为谐波。
谐波电流源产生了谐波，当非线性设备被施加了正弦基波电压时，设备所施加的电压波形与吸收的电流不同，因此，电流产生了畸变，电网与负荷相连，当电网中被注入谐波电流时，设备成为电力系统的谐波源。
通常，电流、电压波形的畸变也源于电力系统谐波问题。
非线性设备产生谐波，非线性设备就是谐波的谐波源，作为非线性设备的谐波源分为2类，⑴现代电力电子非线性设备，随着科学、经济的高速发展，大大提高了电力系统运行的自动化程度，大量电力电子技术和装置也被广泛应用，人们在生产生活中大量接触、使用到的如电视机、计算机、家用电器等，以及电力电子装置，都属于谐波源。
这些电器与电力电子装置及其二极管整流电路、晶闸管相控整流电路、开关电源等会造成大量的谐波电流产生。
⑵电弧炉、旋转电机、变压器等传统非线性设备，变压器和旋转电机是整个电力系统产生谐波的关键所在，作为感性负荷其使用最为最广泛。
电机设备处于暂态扰动时，会产生大量的谐波，这时的设备正处于非正常运行以及负荷发生剧烈变化的状态下；在线槽中，陷入了旋转电机的绕组，不能达到按正弦分布的线槽产生了畸变的磁动势；作为主要的谐波源，谐波含量取决于变压器励磁电流的铁心饱和程度。
配电网谐波检测及补偿控制策略探讨
配电网谐波检测及补偿控制策略探讨摘要:文章简要介绍了模拟滤波器法、FBD法、快速傅立叶变换检测法等几种谐波检测方法,并从配电系统改造、设置补偿装置及滤波装置和计量装置选择基波电能表等方面探讨了配电网谐波补偿控制策略。
关键词:配电网谐波检测补偿控制2010年4月25日,江山市特色工业园区一10kV专用变客户的高配柜内B相避雷器击穿,引起该客户所在的10kV主线路的线路1#开关(真空断路器)B相桩头及引线烧断,引起110kV特色变电所全所电压谐振,谐振过电压引起7条10kV线路故障跳闸(线路上部份绝缘性能下降的配变、电缆头击穿,花费了3天时间才将故障全部处理好。
部份客户停了3天电。
主要原因就是工业园区内客户专变下的谐波没有治理好,各种铸造的中频炉等消谐措施不足。
配电网谐波使设备损耗加大、温升升高、寿命减小,并且容易干扰设备,引起误操作。
下面笔者简要介绍配电网谐波的检测方法和补偿控制策略。
1 几种谐波检测方法1.1 模拟滤波器法谐波检测方法中应用得最早的是模拟滤波器法,其实现方法有两种:一种是采用带通滤波器,得到基波分量,用被检测的信号减去基波分量即为谐波分量;另一种是采用模拟滤波器将基波分量滤除,余下的即为谐波分量。
模拟滤波器虽然实时性好,结构简单,但其检测效果一般,尤其在电网频率波动或电路元件参数变化时效果不佳。
所以目前很少使用这种方法。
1.2 FBD法FBD法是将实际电路中的各相负载等效为串联在各相的等值电导,其消耗了电路中所有的功率,无其他能量损失。
根据等效电导对电流分解,便能算出需补偿的电流分量。
利用锁相环生成参考电压与三相电网电压相位相同,电流检测的结果未用到电压幅值参数,所以不受电压畸变的影响。
FBD法的优点在于算法简单,实时性好,也不局限于三相电路。
1.3 快速傅立叶变换检测法即通过快速傅立叶变换对电压信号进行频域分析,将谐波分量分离出来。
但此法需要采集一定时间的电流值,还要花一段时间进行分析计算,所以有较长的时间的延迟,检测的结果滞后,其实时性较差。
电力系统谐波检测算法研究与实现
电力系统谐波检测算法研究与实现一、本文概述随着电力电子技术的快速发展和广泛应用，电力系统中的谐波问题日益突出，谐波的存在对电力系统的安全、稳定、经济运行构成了严重威胁。
对电力系统谐波的有效检测与抑制成为了当前研究的热点和难点。
本文旨在深入研究和实现电力系统谐波检测算法，为电力系统的谐波治理提供理论支持和技术保障。
本文首先介绍了谐波的基本概念、产生原因及其对电力系统的影响，阐述了谐波检测的重要性和紧迫性。
接着，综述了目前国内外在谐波检测领域的研究现状和发展趋势，指出了现有算法的优点和不足。
在此基础上，本文提出了一种基于快速傅里叶变换（FFT）和小波变换（WT）相结合的电力系统谐波检测算法，并详细阐述了该算法的基本原理、实现步骤和性能优势。
本文的研究内容包括但不限于：谐波信号的数学模型建立、谐波检测算法的设计与优化、仿真实验与结果分析等方面。
通过理论分析和实验验证，本文所提算法在谐波检测的准确性、实时性和鲁棒性等方面均表现出较好的性能，为电力系统的谐波治理提供了有效的技术手段。
本文的研究成果不仅具有重要的理论价值，而且具有广泛的应用前景。
未来，我们将继续深入研究和完善谐波检测算法，推动其在电力系统中的应用和推广，为保障电力系统的安全、稳定、经济运行做出更大的贡献。
二、谐波检测算法的理论基础在电力系统中，谐波是指频率为基波频率整数倍的电压或电流分量。
谐波的存在会对电力系统的稳定性、设备的正常运行以及电能质量产生不良影响。
对电力系统中的谐波进行准确检测和分析至关重要。
谐波检测算法的理论基础主要涉及傅里叶变换、滤波器设计以及信号处理技术等方面。
傅里叶变换是谐波检测中最常用的数学工具。
通过将时域信号转换为频域信号，可以清晰地观察到各次谐波分量的幅值和相位。
快速傅里叶变换（FFT）是实际应用中最常用的算法，它能够在短时间内完成大量的数据处理，提高谐波检测的实时性。
滤波器是谐波检测中常用的硬件或软件设备，用于提取特定频率的谐波分量。
探讨电力系统谐波检测及抑制措施
探讨电力系统谐波检测及抑制措施现如今，随着我国电力事业的迅速发展，社会生产水平的提高，对电力系统的稳定性要求越来越高，故涉及系统谐波协调控制和检测优化工作要求也越来严格，因此，本文具体联合电力系统谐波产生规律以及后期不良后果进行详细论证、解析，对抑制不良反应方案进行有机整合，尽量维持电力事业长期可持续发展。
标签：电力系统；谐波检测；抑制措施0 引言各类电子变流设备已经在电力系统工程中得到广泛应用，但是细致节点以及设备自身产生的谐波效应却始终不可改善，相应地给周围工作环境造成深刻影响。
具体表现为：过电压危情极度泛滥、设备性能干扰元素密布，这类现象已经成为系统工程正常运作的主体危害源。
关于这方面研究工作较为复杂，需要将谐波产生、过渡流程计算清晰，之后才能确保抑制出口的开发设计，为精确电气测量工作灌输疏导力量。
1 谐波产生细则论述在整个电力系统工程中，谐波被认为是疑定形态下工频整数倍数的结构模型，在各类暂态变化中，其产生机理是借助大容量电力换流过程以及各类非线性负荷引起，整个畸变电流具体可以分解为基波、谐波电流分量元素。
在这种条件下的基波电压与供电架构的内部抵抗功能几乎毫无关联。
按照目前电力架构形态研究，尤其当变压设备处于正常工作状态时，各类分散隐患不会引起系统电压的波动反应，如若短路状况莫名滋生，就会使得正常工作条件逐渐散去，而后便积压一定数量的谐波含量效应。
系统架构内部的主体谐波源包括整流器械、电压协调设备以及感应炉器具等，而铁道机械运用较大容量的单相整流供电媒介，在具体稳定谐波电流的基础上，还会针对三相交流电管理系统造成一定程度的负荷损害。
此类负荷长期积压，势必造成结构电流的畸变效应，同时对整个通信线路衍生不必要的干扰结果。
2 谐波的具体危害现象分析2.1 绕组之间的热损耗现象结合交流变电设备以及感应电动装置在内部绕组之间产生的热损耗反应进行分析，发现除了谐波电流铜损元素之外，还存在电流突兀交错的附加损耗内容，这使得转子整体损耗数量急剧膨胀。
电力系统中的谐波分析与控制策略研究
电力系统中的谐波分析与控制策略研究引言电力系统是现代社会的重要基础设施，但随着电力负荷的不断增加和复杂的电力设备使用，电力系统中的谐波问题日益严重。
谐波是指频率是基波频率的整数倍的周期性波形，它会导致电力系统中的许多问题，如电压失真、设备损坏以及工业过程的中断。
因此，研究电力系统中的谐波分析与控制策略对于确保电力系统的稳定运行和设备的可靠性非常重要。
一、谐波分析谐波分析是研究电力系统中谐波问题的核心内容。
它通过对电力系统中的电压和电流进行测量和分析，确定谐波的类型、频率和幅值。
谐波分析可以分为时域分析和频域分析两种方法。
时域分析是对电压和电流波形进行直接观察和分析。
通过将电压和电流的波形图形化表示，可以直观地检测到谐波的存在。
此外，时域分析还能够研究谐波的传播路径和电力设备的故障类型。
频域分析是通过将电压和电流信号转换到频域进行分析。
其中最常用的方法是傅里叶变换。
傅里叶变换将时域信号分解为不同频率的正弦和余弦波，从而可以准确地分析谐波的频率和幅值。
通过频域分析，可以更好地了解谐波对电力系统的影响，并为控制谐波提供基础。
二、谐波控制策略谐波问题的解决需要采取有效的控制策略。
谐波控制策略根据实际情况和需求可以分为被动控制和主动控制两种。
被动控制是通过采取一系列的补偿措施来减小谐波对电力系统的影响。
常见的被动控制方法包括谐波滤波器、无功补偿装置以及隔离变压器等。
谐波滤波器是一种通过选择性滤波的方式来消除谐波的装置，它可以将谐波电流引导到地或其他回路中，从而减小电力系统中的谐波。
无功补偿装置是一种通过增加或减少无功功率的方式来补偿谐波电流的装置，它可以有效地减小谐波电流对电力系统的影响。
隔离变压器则是通过隔离谐波信号的传递路径，从而减小谐波的传播。
主动控制是通过对电力系统进行实时监测和控制，预测和响应谐波的变化来减小谐波对电力系统的影响。
主动控制方法主要包括智能电力电子设备和谐波控制器。
智能电力电子设备可以根据实时电压和电流的信息来进行控制，以实现谐波的主动补偿。
电力系统谐波检测与治理的研究
电力系统谐波检测与治理的研究电力系统谐波检测与治理的研究1、谐波的定义供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，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力量，这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1)称为谐波次数。
电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波或分数谐波。
谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。
2、谐波的危害电网谐波造成电网污染，正弦电压波形畸变，使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障，情况日趋严重。
电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面：2.1 对供配电线路的危害2.1.1 影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。
但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下，不能全面有效地起到保护作用。
晶体管继电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。
这样，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
2.1.2影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。
如民用电配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较低，可达40%；三相配电线路中，相线上的3的整数倍谐波，在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。
另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。
2.2 对电力设备的危害2.2.1对电力容器的危害当电网存在谐波时，投入电容器后，其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。
对于膜低复合介质电容器，虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍；对于全膜电容器，允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍，但如果谐波含量较高，超出电容器允许条件，就会使电容器过电流和过负荷，损耗功率超过上述值，使电容器异常发热，在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。
电力系统谐波检测与治理的研究
电力系统谐波检测与治理的研究电力系统谐波检测与治理的研究谐波是指在交流电中除了基波频率之外的其他频率分量。
当电力系统中存在谐波时，会导致电压失真、电流失真、各种设备运行异常等问题，影响电力系统的稳定运行和设备寿命。
因此，对电力系统谐波的检测和治理显得尤为重要。
一、谐波检测谐波检测是通过对电压、电流进行监测和分析，确定电力系统中是否存在谐波，并对谐波进行鉴别、分类和定量分析的过程。
目前，谐波检测主要采用数字化检测技术，由于谐波频率通常很高，因此需要高精度、高速率的数字化设备来采集信号。
同时，也需要有效的防干扰技术和高速实时算法来处理数据和提取谐波特征。
谐波检测的主要方法包括：1. 基于频域的方法。
这种方法通过对信号进行傅里叶变换，将信号转换到频域中，然后通过对频谱的分析来确定谐波频率和幅值。
2. 基于时域的方法。
这种方法直接对原始信号进行采样分析，通过分析不同谐波分量的振幅和相位差异，确定谐波频率和幅值。
3. 基于小波变换的方法。
这种方法是将信号进行小波变换，然后通过对小波系数的分析，确定谐波分量的频率和幅值。
二、谐波治理谐波治理是指针对电力系统中存在的谐波问题，采取不同的控制策略，降低系统谐波水平，以保证系统的稳定运行和设备的正常、高效工作。
谐波治理的主要策略包括：1. 移相补偿。
这种方法通过改变负载回路中的谐波电流相位，来抵消电网中的谐波电流，达到减小谐波电流的目的。
2. 滤波器。
这种方法在负载回路中加入对特定谐波频率的滤波器，将谐波电流滤除，达到减小谐波电流的目的。
3. 负荷调整。
这种方法通过调整负载的方式，优化负载组合，降低谐波电流的水平，来达到减小谐波电流的目的。
4. 地线网的优化。
在不同的位置分布和大小的接地电阻和接地回路等的设计和施工上，会影响电力系统中谐波电流和电压的分布。
通过合理的设计和施工，优化地网结构，可以降低谐波水平。
5. 其他技术。
还有一些其他的技术，如瞬时电力理论、智能电网等技术，也可以用于谐波治理。
浅谈电力计量中电力谐波的影响与有效策略
浅谈电力计量中电力谐波的影响与有效策略（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东惠州516000）作为人民群众生活和国民经济最为重要的能源，电能对于国家和社会的发展都具有至关重要的作用。
电能计量的数据决定了用电方、供电方、发电方三方的根本利益，与此同时，电能还是很多技术指标计算重要的根据。
当前形势下，伴随着非线性负荷的不断运用，电网之中，电流波和电压等往往会对正弦波产生偏离，进而发生畸变。
所以，在电能计量过程中，谐波的影响受到了人们的普遍关注。
本文中，笔者就电力计量中谐波的影响和有效策略进行浅谈。
标签：电力计量;谐波;影响;策略;对策0 引言作为电网实施经济核算最为主要的根据，电力企业的电能计量精度直接影响到电力供需双方的经济效益，在电能计量过程中，电能表是基本的工具，电能表的计量准确度对电能计量精度具有重要的决定作用。
所以，对谐波进行深入和系统的研究，明确其对于电能计量以及电能表的重要影响，保证电能计量具有可靠性、真实性、准确性。
因此，对供电系统谐波影响进行分析和探讨，已经成为迫切需要解决的问题。
下面，笔者就浅谈电力计量中电力谐波的影响与有效策略。
1 电力谐波对电力计量的影响和作用1.1 对电表电感的影响在电力系统里，电力系统磁感应会结合电感式电表，进而对动力器件力矩，这样能够有效保障电力计量工作的准确性。
在电压线圈运行的过程中，电流磁通体现在两方面，穿过铝盘和不穿过铝盘，其中，穿过铝盘的电流会通过回磁板而形成磁通，而不穿过铝盘的电流会通过两侧作用而形成磁通。
由于电力系统中，电流线圈磁通会通过铝盘两次穿过，在电流组件的影响之下，会导致电流回路。
在电力系统里，电流线圈和电压线圈交互产生交变磁通，磁通在不同地方穿透，产生铝盘转动不同。
在这一过程里，铝盘以及负载会产生正比，电磁感应式电表将电波作为前提和基础，因为谐波与基波相叠加，会导致电压畸变产生，特别是在感应式电表曲线特征误差率越来越降低的过程中，其会对电表准确性产生直接影响。
电力系统谐波的控制对策研究
电力系统谐波的控制对策研究摘要：在电力电子设备广泛应用以前，人们对谐波及其危害就进行过一些研究，并有一定认识，但那时谐波污染还没有引起足够的重视。
随着电力电子设备在电力系统中的广泛应用，谐波问题逐渐被人们认识和了解，因此对其产生的原因、危害与影响的机理以及综合治理的实施等方面的探索也在不断深入。
本文在对电力系统谐波的特性和来源进行详细分析的基础上，提出了几点有利于控制电力系统谐波的对策，对于研究电力系统谐波控制的相关问题具有一定的指导价值。
关键词：电力系统；谐波；控制Abstract: In the power electronic equipment is widely used in the past, people and their harm of harmonic has made some studies, and has some knowledge, but then harmonic pollution haven’t cause enough attention. Along with the power electronic equipment in the wide application of the power system, the harmonic problem was gradually people know and understand, and therefore to the reasons, harm and influence of mechanism and the implementation of the comprehensive control of exploration in deepening also. In this paper the characteristics of the power system harmonic sources and detailed analysis of the foundation, puts forward some beneficial to control the power system harmonic countermeasures for studying the power system harmonic control of related problems has some guiding value.Key Words: electric power system; harmonic; control引言近年来，各种电力电子装置的迅速发展使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。
电力谐波的治理及方法研究文献综述
电力谐波的治理及方法研究文献综述随着非线性负荷的普遍增加，电力系统中的谐波成分也日趋增多，严重影响着用电设备的效率和安全运行，严重时甚至会引起事故。
同时，精密制造业对各种微电子装置的广泛应用，也使得对电能质量要求的显著提高。
所以，对于电力谐波的检测是解决其他谐波问题的基础，对于有效抑制谐波具有非常重要的意义。
1.谐波危害（1）谐波对供配电线路产生的危害。
电力系统中的电力谐波会使电网中的电压和电流发生变化。
民用配电系统中的中性线会产生大量奇次谐波。
在三相配电线路中，相线上的3的整数倍谐波在中线上会产生叠加，导致中线上的电流值存在超过相线上电流的可能。
[1]（2）谐波对电力设备的危害。
当谐波作用于电容器、电缆等电力设备时，会使电容器的功耗增加，温度升高，绝缘老化甚至损坏。
[2]电缆中在一定数值下电容与电感都有发生谐振的可能。
另外，由于谐波频率较高，趋肤效应则越明显，使得交流电阻变大，通过的电流变小。
对于一些低压开关设备，由于发热会使配电断路器产生误动作。
2.谐波检测（1）模拟电路检测法：该检测方法在国内较常用，但造价昂贵，对频率和温度的反应较敏感，容易产生较大误差。
（2）基于傅里叶变换：根据国内电力系统谐波的现状，现阶段主要采用傅里叶转换方法进行检测，且主要适用于数字领域。
缺点是采样信号长度有一定限制，无法对无限长度信号进行采样。
（3）小波变换检测：小波变换相对于以上两种方法应用更为广泛，尤其在信号分析、图像处与分析、语音识别与合成及自动控制等领域等到了应用。
小波变换弥补了傅里叶变换的不足，精确度高，可自动调焦，还能追踪一些较为复杂的信号。
3.谐波的治理通常电网中的谐波一半来自三个方面：[3]（1）输送电力系统产生的谐波；（2）发电源质量低产生谐波；（3）用电设备产生谐波。
其中主要是用电设备产生的谐波比较多。
3.1 提高电能质量治理谐波一方面，要了解现阶段已有的谐波源用户设备，加强谐波治理的宣传工作。
电力谐波对电能计量的影响及治理措施分析
电力谐波对电能计量的影响及治理措施分析摘要：在电能的使用中，谐波对电能质量的影响是非常大的一个方面，而且对电能的计量也是十分重要的一部分内容。
在实际的应用中，由于各种原因，会出现一些问题，比如说电网的谐波含量过高，电压偏高，电流分布不均等，这些都会造成电能的损耗和损失。
为了有效的解决这一系列的难题，就需要采取一定的措施来进行治理。
关键词：电力谐波；电能计量；治理措施引言随着我国社会的发展和经济的进步，以及人民的需求不断提高，电力行业的地位越来越突出，并且其对国民经济的增长起着举足轻重的作用。
但是，因为电力系统的复杂性和非线性的特点而产生的大量电力线路的通病，导致了严重的短路事故，给居民的日常生活带来了极大的不便。
因此我们必须要从源头开始，从根本上解决问题。
一、电力谐波及电能计量的理论分析电能计量是指用电设备的电压、电流、相数等用电参数的变化来确定的一种数字量，它反映出了电力系统运行状态的实时信息，是对电网中的电能质量进行监测和控制的主要依据[1]。
在实际应用中，由于各种因素的干扰和影响，电力部门的电能计量装置会出现一些异常情况，如：非正常工作方式下的谐波，非计划的负荷波动，以及负载的不平衡性等。
这些都可能造成电能的损耗或功率的增加或减少，从而导致供电中断，使整个电力网络的功能受到损害。
在我国，目前使用的大多数计量方法都是基于模拟的形式来实现的；而随着计算机技术的发展与普及，人们开始利用先进的电子信息技术，将传统的人工计量转化成自动化测量，并逐渐形成了智能化的电能计量。
二、电力谐波对电能计量的影响及治理措施策略（一）电压控制电网系统中的谐波对电能计量的影响是多方面的、复杂的、不确定的和长期性的问题[2]。
在供电企业中，谐波的存在对电能的计量造成了一定的干扰作用，使其无法正常运行。
所以，必须采取有效措施来减少和消除这种影响。
(1)合理的设计电力设备的电压等级。
在进行电力工程建设的过程中，要根据实际情况，选择合适的电压等级，保证能够满足用户的用电需求。
- 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)。
Transmission and Distribution Engineering and Technology 输配电工程与技术, 2014, 3, 62-68Published Online September 2014 in Hans. /journal/tdet/10.12677/tdet.2014.33009An Approach for Calculationand Control of HarmonicVoltage in Public Power GridsZhengzong DuanChongqing Water Resources and Electric Engineering College, ChongqingEmail: 918109180@Received: Aug. 7th, 2014; revised: Sep. 21st, 2014; accepted: Sep. 4th, 2014Copyright © 2014 by author and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractThis paper presents a practical and useful approach to measure and calculate harmonic wave in public power grids. It is based on analysis of harmonic wave data from the ordinary air condition units and color TV units. The paper also discusses the problems that harmonic wave may create and the approaches to deal with these problems.KeywordsHarmonic Wave Source, Harmonic Current, Harmonic Wave Calculation, Harmonic Wave Impact, Approach基于实测公共电网谐波电压计算及控制策略研究段正忠重庆水利电力职业技术学院，重庆Email: 918109180@收稿日期：2014年8月7日；修回日期：2014年9月21日；录用日期：2014年9月4日摘要本文通过对公共电网谐波产生及通过对普通空调设备和家用典型彩色电视机谐波的实测数据分析，总结出了一套实用的工程中谐波测量及计算方法。
并分析了谐波的危害及应对策略。
关键词谐波源，谐波电流，谐波工程计算，谐波危害，策略1. 引言随着国民经济的发展，工业用电设备的多样化自动化技术的发展和推广，电动机调速装置如变流设备、变频设备等，容量和数量都在不断增大，特别是大型晶闸管变流设备和大型电弧炉。
由于这些非线性元件的大量存在，电网中的高次谐波出现了愈来愈严重的现象，给电力系统和各类用电设备带来危害，轻则增加能耗，缩短寿命，重则造成用电事故，直接影响安全生产[1]。
因此，加大对公共电网谐波的研究与分析，消除谐波污染，把谐波含量控制在允许范围内，已成为主管部门和用电单位的共同奋斗目标。
近年来，公共电网的谐波源类型多，呈多点分布，用户电网中的谐波电流可能来自本身的非线性设备，也可能来自外部线路，治理谐波应先对谐波的来源进行区分，从而有针对性地进行谐波治理。
不但要了解电力系统中谐波源的来源，还要了解电网中谐波的次数及每次谐波的含量。
因此治理谐波前必须进行谐波的必要的测试，以得到准确的数据。
目前测试谐波的主要工具是谐波分析测试仪，近年来在治理谐波中起到了很重要的作用。
2. 谐波源及电气设备谐波电流分析城市公共交流电网中，由于许多非线性电气设备如交流电动机、电焊机、感应电炉、晶闸管变流设备、电弧炉等的投入运行，随着家用电器的普及和家庭用电量的增加，日常生活的用电设备产生的谐波不可小觑。
这些设备产生的谐波程分散的，多点的形式注入公共电网中。
常用的家电如电视机、空调、电磁炉、洗衣机等，由于它们均为非线性元件，在使用中会产生不同谐波电压，这些谐波电压将会引起电网电压畸变。
其电压、电流波形实际上不是完全的正弦波形，而是不同程度畸变的含有高次谐波的非正弦波。
例如：电视机由于采用单相桥式整流电容平波电路，其整流元件要等到整流电压大于电容器的储能电压时才能导通。
故交流则电流只有正弦波的波头部分。
其特征谐波全部为奇次谐波，谐波的峰值与基波的峰值相重合。
多台电视机如果采用的是同一相电网电压，则它们的相位是相同的，如果又是同一时间使用，则其谐波峰值进一步增大。
彩色电视机的谐波主要是3次，5次，7次，9次谐波[2]。
傅里叶级数分析可知，畸变后的波形可分解为基波和具有基波分量在同一时整数倍的各高次谐波正弦分量。
谐波源：谐波是用户向公用电网注入谐波电流的电气设备或在公共电网中产生谐波电压的电气设备产生的，常见的情况有：换流设备、电弧炉、各种电磁铁心、照明设备等。
表1为以日常生活中最常用的家电设备电视机和某型号的空调机谐波测量进行分析。
居民家用电器设备中，从用电量方面来讲，家用空调占了较大的比重，而且也是居民用电用户中的一种主要的谐波源。
从下表对家用空调机测试数据结果可以看出，不同工作方式的家用空调机其谐波电流含量也明显不同，家用变频空调机虽然更经济实用，但其谐波电流含量却远大于普通的老式有家用空调机。
可以看出，普通空调机谐波电流主要为其1~3次谐波分量，而三次以上谐波电流分量的影响明显减小。
注：THD1——总谐波电流含量 某型号彩色电视机谐波电流测量值 各型号电视机谐波电流实测表，见表2。
从表中的型号彩色电视机谐波电流测量值明显看出，奇波电流的3~7次次谐波分量较大，9次以上谐波的影响明显减小，控制家用电器谐波的影响应从较低次谐波的控制入手。
这也为电业部门对接入公共电网的谐波用户的验算和管理提供了依据。
3. 谐波的计算及测量第n 次谐波电压含有率HRU n 与第n 谐波电流分量I n关系如下：)HRU %n =(1)近似的工程估算按下式计算：)H U %R n =或)%n I =Table 1. The harmonic currents from an air condition unit 表1. 某型号的普通空调机谐波电流测量值工况(谐波次数)风扇 弱、中、强冷中热 强热 工况(谐波次数)风扇 弱、中、强冷中热 强热 n = 1 0.519 3.65 2.95 4.03 n = 9 0.019 0.058 0.054 0.078 n = 2 0.002 0.231 0.218 0.289 n = 11 0.037 0.027 0.029 0.036 n = 3 0.024 0.776 0.918 0.705 n = 13 0.002 0.002 0.004 0.003 n = 4 0.004 0.098 0.066 0.111 n = 15 0.003 0.017 0.014 0.019 n = 5 0.014 0.303 0.215 0.288 n = 17 0.001 0.008 0.007 0.010 n = 70.0160.0950.1130.075THD1(%)7.2424.5733.1421.76Table 2. The harmonic currents from various types of TV units 表2. 各型号电视机谐波电流实测表型号 额定功率(W)基波电流有效值各次谐波电流分量测量值n = 35 7 9 11 13 长虹2919PV 215 0.605 0.545 0.447 0.318 0.192 0.081 0.018 康佳T2988 190 0.527 0.459 0.363 0.242 0.130 0.035 0.024 嘉华K929A 180 0.512 0.428 0.305 0.162 0.049 0.030 0.052 索尼F29MF1 169 0.433 0.389 0.317 0.227 0.142 0.068 0.022 飞利浦29B9PV 115 0.457 0.395 0.313 0.210 0.117 0.039 0.021 熊猫29181350.6360.5730.4720.3450.2190.01030.016式中：U n ——电网的标称电压，KVS K ——公共连接点的三相短路容量，MVA I n ——第n 次谐波电流，A Z n ——系统中第n 次谐波电抗，Ω两个谐波源的同次谐波电流在一条线路的同一相上叠加，当相位角已知时，按下式计算：n I =I n 1——谐波源1的第n 次谐波电流，A I n 2——谐波源2的第n 次谐波电流，Aθn ——谐波源1和谐波源1的第n 次谐波电流之间的相位角 当相位角不确定时可按下式计算n I =式中K n 系数按表3选取。
两个以上同次谐波电流叠加时，首先将两个谐波电流叠加，然后再与第三个谐波电流相叠加，依次类推。
在公共点处第i 个用户的第n 次谐波电流允许值(I ni )可按下式计算：()1a ni n i t I I S S =式中I n ——按式1换算的第n 次谐波电流允许值，A S i ——第i 个用户的用电协议容量，MVA S t ——公共连接点的供电设备容量，MVA A ——相位叠加系数，按表下表取值： 相位叠加系数取值表，见表4。
4. 谐波的危害4.1. 变压器类设备的附加功率损耗和发热谐波电流将会在电机中产生正序和负序谐波电流，形成正和反向的旋转磁场，使电动机产生固定数的振动力矩和转速的周期变化，降低电动机的效率并增加电动机的发热。
对于同步电动机，由于交流集肤效应的作用，谐波电流将会在电机转子表面形成局部环流，引起同步电动机转子绕组局部发热，对电机绝缘造成威胁，影响电机的使用寿命。
对变压器而言，电网的谐波电流特别是高次谐波电流分量，因为其频率高，不断地反复正反向磁化铁芯，将产生严重的磁滞伸缩和噪声，从而产生磁滞损耗和附加损耗，这两种损耗均会引起铁芯过热，造成其绝缘介质老化甚至绝缘击穿。
4.2. 造成断路器误动作当存在较大的谐波电流时，某些断路器的磁吹线圈不能正常工作，致使断路器的开断能力降低。
同时对于过载保护开关而言，谐波电流的发作用大于有效值相等的工频电流，能降低热元的发热动作电流，这样将造成电动机过载保护开关误动作。