谐波抑制和无功补偿技术的研究
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。
关于电力系统无功补偿与谐波抑制方法的研究
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１ ． 并联电容器和谐波的相互影 响 由式 （） 到 ， ／ ＝ 时 ， 联 电容 器 ４可看 当ｓ ｎ 并 理想的公用电网所提供的电压是单一而 固 与系 统阻抗 发生并 联谐 振 ，ｓ ／ ｌ ｃ 远大 于 ｎ、 ｎ均 定的频率 以及规定 的电压幅值。实际公用 电网 谐波 电流被放大 。因 ＝Ｘ ， ｎ，而 ＝ 皆 皆 振 波次 数为 ： √ ： 面 中存 在谐波源公 用 电网中谐波源 主要是各种电 力电子装置眙 家用电器 、 计算机等的电源部分） 即 当谐 波源 中含 有次数 为 的谐波 变压器 、 电机 、 发 电弧炉和荧光灯等。因而补偿 时 ，将 引起 谐振 。若 谐 波源 中含 有 次数 接近 ｘ， 虽不 但 电容 严重 的缺点 是与谐 波之 间 的相互影 响， 包 √ ｃ 的谐 波 ， 谐振 ， 也会 导致该 次谐 括： 波被放大。 １ 谐波对并联电容器的直接影响 ． １ ２ 波抑制 的方法 谐 谐波电流叠加在电容器的基波电流上 ， 使 谐波问题 的解决方法可分为预 防性和补救 生 电容器 电流有效值增大 ， 温升增高 ， 从而降低 电 性两种 。预 防 ｌ的解 决方法是指避免 谐波及其 容器的使用寿命， 使电容器损坏。 而谐波电压叠 后果 出现 的措施 ，而补救 陛的解决方法则是指 加在电容器基波电压上，使电容器电压有效值 克服既存谐波 问题所采用的技术。 及 电压峰值大大增加 ，使 电容器运行 中发 生的 是确保谐 波标 各 局部放电不能熄灭。这往往是使电容器损坏的 准得 以全 面有效执行 的技术基础 ， 国都 在致 个 主要原 因。 力 于这 方面的研究 ，积极探索各种抑制谐 波的 １ ． ２并联 电容器对谐波的放大 技术 和手段 。其 中包括： 在没有 电容设备且不考虑输 电线路 的电容 （） １限制谐波源谐波 电流的注 人 ； 量 时 ， 系统 的谐波阻抗 可 由 式近似表示 ： 电力 下 （） ２提高各种供用电设备的抗谐波能力。 ＝ ＋ ＝ ＂ｉＸ ４ ｎ， － （） １ １ ３串联 电抗器的谐波滤波器 式中 一 系统的 ｎ 次谐波 电阻 通 常给并联 电容器 串接一 定电抗器 ，改变 － ｍ次谐波 电抗 ， ＝， 并联 电容器 与系统 阻抗 的谐振 ， 以避免谐振 。 工频短路电抗 无 源滤 波器 安装 在 电力 电子设 备 的交 流 、、 设并联电容器基波电抗为 ，次谐波 电抗 侧 ，由 ＬＲ Ｃ元件构成凿振回路 ，与谐波源并 ｎ
对电力系统无功补偿及谐波抑制策略的研究
对电力系统无功补偿及谐波抑制策略的研究【摘要】大容量变流设备的应用越来越广泛，电力系统中的电压与电流波形发生畸变，不仅降低了电能质量，而且影响到电力系统的正常运行，因此针对电力系统的谐波治理与无功补偿技术，不仅可以提升供电设备运行的稳定性与工作效率，而且可以在保证供电质量的前提下降低供电成本，所以有着重要的现实意义。
本文就针对电力系统的无功补偿技术与谐波抑制策略进行分析。
【关键词】电力系统无功补偿谐波抑制1 谐波的产生与危害1.1 谐波的产生具体而言，谐波是由谐波电流源产生的。
在正弦电压施加于非线性负荷条件下，电流就会变换为非正弦波，而负荷连接电网，相应的电网中就会注入非正弦电流，在电网阻抗上产生压降，最终形成非正弦波，受其影响，电压与电流的波形均会产生畸变。
由此可知，电网的谐波源主要来自于非线性负荷。
在电力系统中，谐波源的种类大概可以分为三种，一种为半导体非线性负载，包括各种整流设备、交直流换流设备、相控调制变频器、其它节能电力电子设备与控制设备等；另外一种为磁饱和非线性负载，主要来自于变压器、发电机以及电抗器等设备；还有一种为电弧非线性负载，主要来自于各种气体放电灯、冶金电弧炉以及直流电弧焊等。
之前由于电力电子设备的应用不如现在这么广泛，因此磁饱和非线性负载以及电弧非线性负载为主要的谐波源，但是随着电子电力设行的应用越来越广泛，半导体非线性负载逐渐成为最主要的谐波来源。
1.2 产生谐波的主要原因与谐波危害多种因素均可导致谐波的产生，不过常见的有两种，即由于非线性负荷产生的谐波，另外一种则是由逆变负荷产生的谐波，前一种负荷包括可控硅整流器以及开关电源等，这种负荷所产生的谐波频率通常是工频频率的整数倍，比如三相六脉波整流器主要产生5次、7次谐波，三相十二脉波整流器主要产生11次与13次谐波；而后一种负荷除了产生整数次谐波外，还会产生分数谐波，其频率为逆变频率的两倍，比如中频炉采用三相六脉波整流器，其工作频率为820hz，不仅会产生5次、7次谐波，而且还会产生分数谐波，其频率为1640hz。
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。
无功补偿技术对电力系统谐波的抑制
无功补偿技术对电力系统谐波的抑制电力系统中，谐波问题一直是一个不容忽视的挑战。
由于现代电力系统中大量使用非线性负载设备，如电脑、变频器等，这些设备产生的谐波信号会对电力系统的正常运行产生不利影响。
为了解决这一问题，无功补偿技术应运而生，它能够有效地抑制电力系统中的谐波。
无功补偿技术是一种通过添加无功功率来改善电力系统功率因数的方法。
它的原理是在电力系统中引入一种特殊的电力装置，即无功补偿器，它能够主动地产生无功功率，与系统中的谐波信号进行相消，从而达到抑制谐波的目的。
无功补偿技术的主要作用是提高电力系统的功率因数。
功率因数是衡量电力系统效率的一个重要指标，它反映了电力系统中有用功率与总功率之间的比例关系。
当电力系统中存在谐波时，谐波会使系统的功率因数下降，从而导致能源的浪费和电力系统的不稳定。
通过利用无功补偿技术，可以将谐波信号与无功功率相消，从而提高系统的功率因数。
除了提高功率因数外，无功补偿技术还可以有效地抑制电力系统中的谐波。
谐波是一种频率与基波频率成整数倍关系的电信号，它会导致电力系统中电流和电压的畸变，影响系统的正常运行。
通过引入无功补偿器，可以有效地消除谐波信号，减少系统的谐波畸变，提高电力系统的稳定性和可靠性。
在实际应用中，无功补偿技术有多种形式，其中最常见的是容性无功补偿和电容无功补偿。
容性无功补偿主要利用电容器来产生无功功率，与谐波信号相消，抑制谐波的产生；而电容无功补偿则是通过电感器来产生无功功率，在电力系统中起到抑制谐波的作用。
这两种技术可以单独应用，也可以同时应用，根据电力系统的具体需求进行选择。
值得一提的是，无功补偿技术对电力系统的抑制效果是与补偿器设计和配置密切相关的。
合理选择无功补偿器的容量和类型，以及其布置方式，是确保无功补偿技术发挥最佳效果的关键。
此外，无功补偿技术还需与其他谐波抑制方法相结合，如谐波滤波器等，以进一步提高抑制效果。
综上所述，无功补偿技术在电力系统中对谐波的抑制起着重要作用。
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。
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。
电力电子技术与谐波抑制、无功功率补偿技术研究综述
２谐波的危害和无功功率的影 响
【 关键词 】电力电子 谐 波抑 制 无功功率
３ ． ２ 无 功 功 率 补偿 的 现状
电子 电力 技术 中 ，负 载 、电抗器 以及变 在多 数 的工程供 电系统 中，通常 采用 并 压器 等电子电力装置由于采用相控方式 ，在工 联 电容器的方法到达补偿无功功率、提高功率 作环境 中，不仅要消耗大量的无功功率 ，还要 因数 的目的 ，并联 电容器补偿按照安装位置的 电子 电力技 术作 为二 十一 世 纪最重 要 的 产生谐 波污 染，我们首先分析一下谐波污染带 不 同可 以分 为 三 种 方 式 ：一 种 是 集 中补 偿 ，就 来 的危 害 以及 无功 功 率 的 影 响 。 两大 技术之一 ，不仅要求人们高效合理 的使用 是把一组 电容器集 中安装在母线上 ，提高功率 现有 的电力 资源 ，而且要求利用现有的 电力资 ２ ． １谐 波 的危 害 因 数 ，减 少 无 功 损 耗 ；一 种 是分 区 补偿 ，就 是 源获得最大 的经济 收益，可见电子 电力技术推 将 电容 器 组 分 别 安 装 在对 应 的 区 域 母 线 上 ， 虽 动着现代 电力 系统 的发展 。然而电子电力技术 谐 波危 害大 致可 以分 为 四类 ，产 生 附加 然 无 功 功 率 补 偿 效 果 明 显 ，但 是 较 集 中 补 偿 ， 在推动 电力系统发展 的同时 ，电子 电力 装置设 谐波损耗 ，谐 波通过令 电子电力设 备产生额外 分区补偿的补偿区域变小 ，具有局限性 ；一种 备成为最主要 的谐波源 的来 源，与此同时又消 的谐波损耗 ，来达 到降低供 电设备 和用电设备 是就地补偿 ，就是将电容器组安装在负载设备 耗无功功率 ，电子 电力装置产生 的谐 波污染严 的使用效率 的目的；影响设 备正常工作 ，谐波 邻近处 ，达到就近补偿的效果 ，这种补偿方案 重影响 电子 电力技术 的发展 ，所 以使谐 波问题 污染可 以引起过 电流或过 电压 ，从而使 电子电 虽 然 提 高 功 率 因 数 ，改 善 电压 质 量 ，但 是 由 于 以及无功功率得到解决 ，成为 当今社会研 究电 力设备 严重受热 ， 缩短设备 的使用 寿命 ；引起 电容器分散安装 ，导致维护 工作量变大 。 子电力技术的工作人员急需完成的工作。 谐波放大 ，谐波在 引起公用 的局部 电网谐 波变 综合 全文 ，本文 通过 首先对 电子 电力 的 大 ，甚 至 会 产 生 串联 谐 振 和 并联 谐 振 ， 从 而 引 应用状况进行简单描述 ，引出谐波污染的危害 １在 电力系统中电子 电力技术 的应运现状 起 电子 电力设备 的损伤甚 至发生安 全事故；导 以及无功功率的影响 ，进而通过阐述我国谐波 电力系 统 中 电子 电力 技术 应运 广 泛 ，其 致 自动装置和继 电保护 的拒动作 或误动作 。谐 抑制和无功功率补偿技术的现状 ，表明对谐 波 应用在 电力 系统各 个不同等级的 电压 中均有分 波污染不仅会影响 电子 电力设备 的正常运 行， 抑 制 技 术 以 及 无 功 功 率 补 偿 所做 的研 究 ，在保 布 ，尤其半导 体设 备 比较多 ，可 以应用在 日常 缩短其使用寿命 ，而且对 电子 电力 系统 附近 的 证电子电力技术带给人们便利的同时，最 大程 如通讯工具 、 计算机设备造成 影响， 生 活 中 ， 比如 家用 电器 的 开 关 电源 ，手 机 电池 精密仪器 ， 度的降低谐 波污染 和无功功率给工业生产 以及 降低仪器的精密度 ，由此可见谐波污染影 响面 充 电器 ，还 有 在直 流 输 电 过 程 中的 换 流 器 以及 人 类 生 活 带 来 的 不便 ， 更安 全合 理 的使 用 电子 变压器 ；也 可以应 用在工业生产 中，比如调压 广 ，影 响 力 大 ，我 们 必 须 对 此 采 取 措 施 加 以控 电 力 技术 。 制。 器 、变 频 器 、整 流 器 等 。 静止无功补偿器 ，在用新型的 固态开关 ， ２ ． ２无功功率的影响 参考 文献 其显著特点 是晶闸管作为基本元件 ，代替 了机 ［ １ ］王明全 ．带谐 波抑制 的无功补偿理论 分析 械开关 的基础上 ，用控 制电容器 和控制 电抗器 关于无功功率的影响 ，我们 也可以大致分 及设计应 用 ［ Ｊ ］ ． 建筑电气 ， ２ Ｏ １ ３ （ Ｏ ４ ） ． 的方 式 改善 输 电系统 的导 纳功 能 ，具 有周 期 为四类 ，电子 电力设备 以及 电路损耗增大 ，无 ［ ２ ］高飞 ．油 田 电力 系统无 功 功率 补偿 ［ Ｊ ］ ． 短、速度快的特点 。可控硅控制 空芯 电抗器 型 功功 率 增 大 ，也 就 意 味 着 总 电流 增 大 ，从 而导 油 气 田地 面 工程 ， ２ Ｏ １ ２ （ １ ０ ） ． （ Ｓ ＶＣ）作为静止无功补偿器主要 四种形 式其 致线路、设 备的损耗 ；变压器压降增加 ，导致 ［ ３ ］商 红 桃 ．并 联 混 合 型 有 源 电 力 滤 波 中的一种 ， 因其具有运行可靠 、 反应灵敏迅速 、 电网电压上 下波动变大 ，可能会导致安全事故 器 的研 究 与参 数 设 计 … ． 计 算 机 仿 使 用范围广 、价格便宜等优 良特性 ，而得 到工 的发生 ；无功波动会引起 电压波动 ，如果无功 真 ， ２ Ｏ １ ２ （ １ １ ） ． 业发达国家的大力生产应用和推广 ，成为 发展 负载具有冲击性将会导致 电压剧烈性 的波动 ； 的主流 形式 ，而且预计 Ｓ ＶＣ不仅在 工业生产 还有就是无功功率的增加将会导致 电子 电力设 作者简介 方面 ，更是在输 电和配 电领域将有更大 的应用 备以及测量 仪表的规格变大。 陈起 良 （ １ ９ ７ ７ 一） ，男 ，汉 族 ，吉林 省 白 山 市人 和 发展 。 无论 是谐 波污 染还 是无 功功 率 ，都 很大 吉林 省 林 业技 师 学 院教 师 ，讲 师 。研 究 方 向 ： 高压 直 流 电 （ ＨＶＤＣ）技 术 ，所有 国 家 程度的影响 电子 电力设备 的正常运行 ，严重 的 电子 技 术方 面教 学 。 ＨＶＤＣ 技 术 工 程 已多 达 ５ ０多 个 ，主 要 应 用 在 还 会 危 及 人 们 的 安 全 ，所 以下 面 具 有 针 对 性 探 远 距离、大容量的输 电工程 ，因其具有一 些交 讨下关于对 谐波的抑制方法 ，还有对无功功率 作者单位 流 电 所 没 有 的 特 点 ，所 以对 远 距 离 大 容 量 的 输 的 补偿 。 吉林省林业技 师学院 吉林省白 山市 １ ３ ４ ７ ０ ０ 电工程 来说 ，选 择 Ｈ ＶＤＣ技术 更合 理 ，更 经
无功补偿谐波抑制论文
浅谈无功补偿与谐波抑制[摘要]：本文介绍了无功补偿及功率因素的定义，影响功率因素的主要因素，无功功率的危害，无功补偿的意义，无功补偿方法及其比较，谐波对并联电容器的影响及抑制措施。
[关键词]：低压无功补偿无功补偿方法并联电容器谐波抑制中图分类号：tm726.2文献标识码：tm文章编号：1009-914x（2013）01- 0274-01随着科学技术的发展，人民生活水平的提高，越来越多的非线性用电负荷在电网中使用，电网容量不断增加，人们对电能质量和供电可靠性的要求也越来越高。
而在电力系统中，无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分，但是长距离输送无功电力，又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低，这不仅影响电力网的安全经济运行，而且也影响产品的质量同时由于非线性负荷在各行各业的广泛使用，引起了电力网的电流、电压波形畸变。
所以对电力系统进行有效的无功补偿与谐波抑制，并保持适量的无功余量是电网安全、稳定、经济运行的重要保障。
因此解决好供电系统的无功补偿与谐波抑制问题，对降损节能有着重要意义。
一、无功功率的危害及低压无功补偿的意义1.1、无功功率的危害①占用供电设备的容量②增加变压器和输电电路损耗③降低设备的供电电压④产生无功罚款，增加用电成本1.2低压无功补偿的意义1.2.1提高功率因素和改善设备的利用率因为功率因素可以表示为下述形式；其中u为线电压，i为线电流。
可见，在一定的线电压和线电流下，进行低压无功补偿后，电网的有功功率p提高了，这样也就得到了提高，其输出的有功功率也就越大。
因此，改善功率因素是充分发挥设备潜力，提高设备的利用率的有效办法。
1.2.2减少变压器和输电线路损失。
；由此可见，若采用无功补偿，则变压器的功率损耗也将降低。
可见，线路有功损耗与成反比，越高，越少。
1.2.3减少电压损失因为电力网的电压损失可借下式求出可以看出，影响的因素有四个：线路的有功功率p，无功功率q，电阻r和电抗x。
无功补偿与电力系统电流谐波的关系
无功补偿与电力系统电流谐波的关系电力系统中存在着各种不稳定因素和谐波现象，其中电流谐波对电力系统的稳定性和工作效率产生了显著影响。
为了改善电力系统的功率因数和减小电流谐波的影响，无功补偿技术被广泛应用。
本文将探讨无功补偿与电力系统电流谐波之间的关系。
一、无功补偿的基本原理无功补偿是通过引入有源或无源电力设备来提供或吸收无功功率，以实现电力系统中无功功率的平衡。
无功补偿主要由电容器和电感器组成，通过调节电容器和电感器的连接或断开来实现补偿。
二、电力系统电流谐波的产生原因电力系统中电流谐波的主要来源包括非线性负载设备、电弧炉和变频器等。
这些设备会引入非线性电流，导致电流波形变形和谐波成分增加。
电流谐波的存在会导致电力系统的损耗增加、设备寿命缩短以及对其他设备产生干扰等问题。
三、无功补偿对电流谐波的影响1. 谐波电流的消除或减小通过无功补偿，可以引入适当的电容或电感电器来抵消或吸收电力系统中的谐波电流。
无功补偿设备具有频率选择性，可以有效地减小特定谐波电流成分，从而改善电流波形和降低电流谐波。
2. 阻断电流的传播无功补偿装置的引入可以形成电子滤波器，能够阻断谐波电流的传播和扩散。
通过选择合适的无功补偿设备参数，可以提高电力系统对谐波电流的阻抗，限制谐波电流的传播范围。
3. 降低电流谐波对设备的影响电流谐波会对电力设备产生负面影响，包括增加设备的损耗、降低设备的寿命以及引起设备的工作不稳定等问题。
无功补偿对电流谐波的抑制可以减小这些负面影响，提高设备的可靠性和工作效率。
四、无功补偿与电流谐波的优化策略1. 设备的选择与优化根据电流谐波的特点和电力系统的需求，选择合适的无功补偿设备。
对于某些特定谐波成分较高的情况，可以采用有源电力滤波器来实现更精确的谐波补偿。
2. 控制策略的优化无功补偿装置的控制策略对于电流谐波的补偿效果至关重要。
通过优化控制策略，可以提高补偿设备的响应速度和准确性，更好地抑制电流谐波。
电力系统中无功补偿和谐波抑制的研究
电力系统中无功补偿和谐波抑制的研究Ξ李风彦1,唐伯英1,李赵华2(1.内蒙古送变电有限责任公司;2.中广核中电风力发电有限责任公司内蒙古分公司) 摘 要:近年来,随着我国工业化进程的不断加快,电力系统负载中,阻感负载占有比例增大,吸收大量的无功,而无功功率又必须保证平衡。
同时,随着相控交流功率调整电路和周波变流器等电力电子装置的广泛应用,给电网带来了谐波污染,其交流侧的电流也常常滞后于电压,它们不但要消耗大量的无功功率,还有产生大量的谐波电流。
因此,进一步深入无功补偿和谐波抑制的研究具有非常重要的意义。
本文对目前的无功补偿和谐波抑制进行了一定的探讨和研究。
关键词:无功补偿;谐波抑制 中图分类号:TM714.3 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)20—0082—021 影响功率因数的主要因素许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的“无功”并不是“无用”的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。
功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中,除消耗有功功率外,还需要无功功率。
当有功功率P一定时,如减少无功功率Q,则功率因数便能够提高。
在极端情况下,当Q=0时,则其功率因数=1。
因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。
1.1 异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。
而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。
所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。
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。
电力电子系统的无功功率补偿与谐波抑制研究
电
文 章 编 号 ： １ ８ ４ （０ ７ ６—０５ —０ ０ ％ ８２ ２０ ）０ ０ —７ Ｏ９ ２
电力 电子 系统 的无功 功 率 补偿 与谐 波 抑 制研 究
赵小 皓 ，冯 晓云 ，王利 军
（ 南交通 大 学 电气工程 学 院 ， 四川 成都 ６ ０ ３ ） 西 １０ １
摘 要 对 电力 电子系统 的无功功率与谐波抑制方法进行 分析 。包括谐 波的产生 、谐波和无功 功率 的危 害 、谐
化 的无功 进行 补偿 。 １ 谐波和 无功 功率［， ］
＾ — 万一 一ＣＳ ｌ ＩＯ ｏ ｌ ｓ 式 中 ｃｓ 为位 移 因数 ；ｖ 基 波 因数 ， ｖ 】， ｏ 】 为 ＝，／ 。 ２ 并 联型 有源 电 力滤 波器 的基 本工作 原 理［ ０ ］
图 １ 示为 最 基 本 的有 源 电力 滤 波 器 系 统 构成 的 所 原理 图 。图 中 Ｅ 表示 交流 电源 ，负 载 为谐波 源 ，产生 谐波 并 消耗 无功 。有 源 电 力滤 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 （ 电 由 流跟踪 控 制 电路 、驱 动 电路 和 主 电路 ３个 部 分 构成 ） 。 其 中指令 电流 运算 电路 的核 心 是 检 测 出补偿 对 象 电流
维普资讯
第 ２ 卷第 ６ ７ 期
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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 分量 ，这 部分 电量 称 为 谐 波 。谐 波 实 际上 是一种 干 扰量 ，使 电 网受 到 “ 污染 ” 。谐波 主要 由 谐 波 电流源产 生 ，当正 弦基 波 电压 施 加 于非 线 性 设 备 时 ，设备 吸收 的 电流 与施 加 的 电压 波 形 不 同 ，电流 因 而发 生 了畸变 ，由于 负 荷 与 电 网相 连 ，故 谐 波 电流 注 入 到电 网 中，这些设 备就 成 了电 力系统 的谐 波 源 。 在 正弦 电路 中 ，电路 的有 功 功 率 、无 功 功 率 、视
电网无功补偿及谐波治理技术研究
电网无功补偿及谐波治理技术研究一、引言随着电力系统的发展，无功补偿和谐波治理技术逐渐得到广泛应用。
无功补偿技术可以解决电力系统中的劣功率问题，提高系统电能利用效率和电网供电质量；而谐波治理技术则可以有效遏制谐波污染，维护电力系统的正常运行。
本文将围绕电网无功补偿及谐波治理技术展开深入的研究和讨论。
二、无功补偿技术无功补偿是指在电力系统中，通过一系列措施使得功率因数提高至较高的水平。
无功补偿主要有容性补偿和电抗性补偿两种方式。
1.容性补偿容性补偿是指通过并联电容器的方式来进行无功补偿。
电容器能够吸收和释放电能，因此可以平衡电力系统中的无功功率，提高功率因数。
容性补偿可以有效地改善电力系统中的劣功率问题，提高电网供电质量。
但是，容性补偿也存在一些缺点，例如电容器本身的损耗问题，以及可能引起谐波污染等问题。
2.电抗性补偿电抗性补偿是指通过串联电抗器或者并联电抗器的方式来进行无功补偿。
电抗器可以吸收或者放出电能，从而平衡电力系统中的无功功率。
与容性补偿相比，电抗性补偿可以更加精确地进行无功补偿，通过精确的选择电抗器参数，可以避免容性补偿中可能引起的谐波污染和电容器本身损耗的问题。
但是，电抗性补偿也存在一些缺点，例如容易受到系统电压变化的影响，需要进行灵敏的实时控制。
三、谐波治理技术电力系统中的谐波是指频率为原有电力频率的整数倍的周期性振动。
谐波污染会导致电力系统中的电压波动，损坏电力设备，影响供电质量。
因此，谐波治理技术是非常必要的。
1.谐波滤波器谐波滤波器是一种用于隔离电力系统中谐波信号的装置。
谐波滤波器中包含一系列谐振电路，可以针对特定的谐波频率进行过滤。
谐波滤波器能够有效地抑制谐波污染，维护电力系统的供电质量。
2.有源谐波抑制器有源谐波抑制器是一种通过反馈控制实现谐波抵消的装置。
有源谐波抑制器可以自适应地抑制谐波信号，达到谐波约束的目的。
与谐波滤波器相比，有源谐波抑制器具有更好的调节性能，更加适用于谐波严重的情况。
谐波抑制和无功功率补偿技术研究
合 型静止 补偿 器 中 Ｔ Ｒ 的 容 量 只需 在对 消那 组 Ｃ
固定 电容 的容性 无功 后 能满 足对 感性 无功 的要求 即可 ， 而不 必像 Ｆ Ｃ＋ＴＣ Ｒ型 补 偿 器 那 样 要 能 在
对 消 全部并 联 电容器 的容 性无 功后 能 满足 对感 性
大， Ｌ 使 Ｃ滤 波 器过 载 甚 至 烧毁 ． ２ 只能 补偿 固 （）
与 Ｔ Ｒ 相 比， Ｃ 的缺 点 是 不 能 连续 调 节 Ｃ ＴＳ 无功 功率 ， 但它 具 有 运 行 时不 产 生谐 波 而且 损 耗
较小 的优 点． １ ３ ３ 静 止 无 功 发 生 器 （ ＶＧ） Ｓ ．． Ｓ ＶＧ 的基 本 原理 就是将 自换 相桥 式 电路通 过 电抗 器或者直 接 并联在 电 网上 ， 当地 调 节 桥 式 电路 交 流侧 输 出 适
Ｌ Ｃ滤波器 是 补 偿 谐 波 的传 统 方 法 ， 是 当 也
前 补偿谐 波 的最 主 要 手段 ． 其优 点 是 既 可补偿 谐
型 的静止 补偿 器 ， 者称 为混 合 型静 止补 偿 器． 或 混
波 ， 可补 偿 无功 功 率 ， 且 结构 简 单． 种方 法 又 而 这
的主要缺 点是 ： １ 补偿 特性 受 电网阻抗和 运行状 （） 态 的 影 响 ， 和 系统 发 生并 联谐 振 ， 易 导致 谐 波 放
Ｎｏｖ Ｏ１ ．２ １
文 章 编 号 ：１ ７ —９Ｘ（０ １０ －０ ６０ ６ ２６ １ ２ １ ）６０ ４・５
谐 波抑 制 和 无 功 功 率补偿 技 术研 究
陈善 坚
（ 东 电 网公 司 禅 城 供 电局 ， 东 佛 山 ５ ８ ０ ） 广 广 ２０ ０
摘
要： 电力 电子 装 置 的广 泛 应 用 使 电网 的谐 波 污 染 和 低 功 率 因 数 问 题 日益 严 重 ， 响 了供 电 的 质 量 ． 文 把 影 本
无功补偿对电力系统谐波的抑制与消除
无功补偿对电力系统谐波的抑制与消除无功补偿是电力系统中重要的调节手段，它可以通过改变功率因数，实现对电力系统的性能改善和谐波的抑制与消除。
本文将探讨无功补偿在电力系统中对谐波的抑制与消除的作用。
1. 无功补偿技术概述无功补偿是通过在电力系统中引入特定的电气设备，控制并补偿系统中的无功功率，以提高功率因数。
常见的无功补偿装置包括静态无功补偿装置（SVC）、无功补偿容器、静态同步补偿器（STATCOM）等。
这些装置能够实现对电力系统中谐波的抑制与消除，并提高系统的稳定性和可靠性。
2. 无功补偿对谐波的抑制无功补偿装置通过调节电压和电流的相位差或幅值，实现对电力系统谐波的抑制。
举例来说，无功补偿容器可以通过改变无功功率的补偿方式，减小电流对谐波的响应，从而达到谐波的抑制效果。
同时，无功补偿装置还可以在电力系统中引入一定的阻抗，限制谐波电流的流动，减少谐波的传播。
3. 无功补偿对谐波的消除在电力系统中，谐波的消除更加注重对谐波电流的削减。
无功补偿装置可以通过控制电流的相位差和幅值，实现对谐波电流的消除。
例如，STATCOM可以通过快速响应电流需求的变化，将电流调整到与电压同频的相位差，从而消除谐波电流的影响。
此外，无功补偿装置还可以引入谐波滤波器，对特定频率的谐波进行滤波，以实现谐波的消除。
4. 无功补偿技术的应用案例无功补偿技术已经在电力系统中得到广泛应用。
例如，某电厂的无功补偿装置通过控制电流的相位差和幅值，成功地抑制了电力系统中谐波的产生，在提高系统性能的同时保证了供电质量。
另外，某城市的配电网通过引入无功补偿容器，实现了对谐波的消除，有效降低了系统的谐波污染。
5. 无功补偿技术的发展趋势随着电力系统的发展，对无功补偿技术的要求也越来越高。
未来的无功补偿技术将更加注重对谐波的精确抑制和消除。
新型的无功补偿装置将采用先进的控制算法和高效的电力电子器件，以实现对电力系统谐波的更加精确的控制。
综上所述，无功补偿对电力系统谐波的抑制与消除起到了重要作用。
变电站的谐波抑制和无功补偿方法研究.
摘 要： 电力 电Байду номын сангаас技 术的 不 断发展 导 致 大量 的谐 波 涌入 公 共 电 网 ， 严 重损 害 了电力 用 户的利 益 ， 危 害 电力 系统 的 安全 稳 定运
行。 文章 主要 对 几种 常见 的谐 波 抑制 方 法进行 了分析 、 对比， 还 介 绍 了一 些无 功补 偿 的有 效手 段 以及 方法研 究 ， 对 促进 我 国谐 波补 偿技 术发 展 ， 提 高电 网的电 能质量 具有 重要 的作 用。
通过调节逆变器输 出的 换。 容性负荷输 出地无功功率可以用来补偿 给感性负荷所 没有任何改变保持恒定的状态 中， 需要的无 功功率 ， 从而能够达到补偿 的 目的。 通过无功补 系统电压和电压之间产生的夹角 ， 就可 以实现对无功功率 当夹角与逆变器 偿 的方 法 可 以 电网 中谐 波 电流 和 谐波 电压 的消 除 ， 使 电 网 及其逆变器直流侧电压进行调节的功能。 就可 以按照 自己的所需对无功功 中的电流和电压呈现规律的正弦波 ，且 电压和 电流同步 ， 脉宽处于恒定 的情况下 ， 仍 避免谐波对电力 系统的损害。 通过谐 波处理 ， 电网中的无 率进行发 出或吸收。最突出的是在电压较低 的情况下 ， 然可 以将 较 大 的无 功 电流 注入 进 系 统 内 ， 静止 无 功发 生 器 功分量被 消除 ， 维护 了公共 电网电能的纯洁。 谐波 的抑制 方法主要从两个方面着手 ，首先是从谐波产生 的源头 ， 采 对于控制信号的反应速度极快 ，而且不受通断次数的影 当电压发生变化 时 ， 静止无功发生器则可 以通过快速 用先进 的电力 电子器件 ， 尽量减少谐波 的产生 ； 其次 ， 从谐 响 ，
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。
谐波抑制与电容器低压无功补偿技术研究
14科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald目前,无功补偿作为一种提高输电效率、提高输电安全性、提高供电设备利用率和改善供电质量的技术,在供电的各个系统得到广泛应用。
但近几年因各种新型用电设备的大量使用,使低压电网发生较大变化,使得无功补偿设备的安全性和可靠性降低。
1 低压无功补偿的现状据大庆某电气管理处调查资料显示,大庆某地区的无功补偿装置有90%在保质期内出现过质量问题,有50%出现过停运。
该地区的低压无功补偿被业内专家评价为“处于瘫痪状态”。
出现以上的状况主要是因为近几年低压电网受到谐波污染的现象越来越普遍和严重,如表1所示为低压电网变化。
针对这种变化,设备制造厂商及大多数用户没有采取措施,在设计和元器件选型等方面仍采用过去的技术方案,使得低压无功补偿设备的可靠性和安全性降低。
补偿设备的故障主要表现在电容器因过载失效,严重的甚至发生燃烧、爆炸等恶性事故。
我国低压并联电容器近几年在技术和质量上没有显著提升,以至于在招标时,设计部门或甲方单位为了保证供电系统的稳定性和可靠性,指定使用进口品牌电容器。
另外,用电单位不愿意投资对补偿设备进行谐波治理改造,或采用带滤波功能的补偿设备。
因为带滤波功能的补偿设备比普通设备成本和价格高很多,用户宁可不断更换电容器也不愿进行谐波治理。
无源滤波已是最经济的谐波治理方案,想解决谐波问题需进行必要投资,否则电网中的谐波只能越来越多,会对其他电气设备的可靠运行及安全造成较大影响,无功补偿面临的形势越加严峻。
2 谐波的危害与治理2.1谐波的危害非线性负载是谐波产生的根本原因。
当电流流经负载时,与所加电压不呈线性关系就会形成非正弦电流,产生谐波。
谐波对电力系统造成的不良影响归纳起来有以下几方面:①使电网电压和电流波形发生畸变,致使电能品质变坏;②使电器设备铁损增加,造成电器设备过热,降低正常出力;③使电介质加速老化,绝缘寿命缩短;④影响控制、保护和检测装置的工作精度和可靠性;⑤使具有容性的电气设备和电气材料发生过热而损坏;⑥对弱电系统造成严重干扰,甚至可能在某一高次谐波的作用下,引起网路谐振,造成设备损坏。
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谐波抑制和无功补偿技术的研究
作者：李阳
来源：《电子技术与软件工程》2015年第16期
摘要
目前，在国内电力系统中，无功补偿与谐波抑制技术应用普遍，它可以有效的减少电力系统中无功功率的流动，降低损耗，提高电能质量及输电网的输送能力。
文章主要介绍了目前常用的无功补偿和谐波抑制技术，分析了各自优缺点，并对其目前研究做了总结的基础上，指出了其未来的发展方向。
【关键词】谐波抑制无功补偿研究现状发展趋势
1 谐波抑制技术
谐波抑制技术主要是针对的谐波无功功率的补偿。
目前店里系统中采用最广泛的谐波抑制方法就是采用无源滤波器和有源滤波器。
1.1 无源滤波器（PPF）
无源滤波器通常都是由电容器、电阻和电抗器按其功能组合而成的。
在谐波源附近或者电网节点处安置无源滤波器，由电感元件、电容元件和电阻元件构成谐振回路。
当LC回路的谐振频率和某一谐波的频率相近或者相同时，就可有效的抵制谐波流入电网，也就相当于吸收了该谐波电流。
同时还可以进行无功功率的补偿。
无源滤波器是谐波抑制和无功补偿技术中采用最为广泛手段之一。
因为无源滤波器存在很多优点：它投资成本小，结构简单、效率高、运行可靠、维护方便等。
但，无源滤波器也存在着一些缺点：容易受到系统参数的影响，耗费多，体积大，对某些次谐波还有放大的可能。
随着电力技术的不断发展，现在人们将滤波研究的方向开始转向有源滤波。
1.2 有源滤波器（APF）
有源滤波器是由全控电力电子器件构成的，采取的是PWM控制的变流器提供与补偿电流或电压极性相反的电流或者电压，以抑制非线性负载产生的有害电流（电压）在电力系统中的流动。
也就是说有源滤波器就是通过可控制的电力电子器件向电力系统中加入了与系统中谐波电流幅值相等、极性相反的电流，使电力系统中总谐波的电流为0.达到了实时补偿电流的目的。
与无源滤波器相比，有源滤波器具有以下特点：
（1）具有较高的可控性和快速的响应性；
（2）一机多能的特点：能补偿各次谐波、补偿无功、抑制闪变；
（3）不受系统阻抗的影响；
（4）具有自适应功能；
（5）可以对多个谐波进行集中治理；
（6）具有较高的性价比。
但有源滤波器同样也存在着一些不足，系统之中具有高次谐波，价格昂贵，单台容量也较低。
目前，电力半导体器件向高频化、大容量趋势发展，而且元件的性价比也在不断的提高，如有源滤波器既能补偿无功又能补偿谐波的综合装置必然有很好的发展前景。
图1：有源滤波的原理图
1.3 混合型有源滤波器（HAPF）
混合型有源滤波器属于有源滤波器的发展和分支。
该滤波器集中了无源滤波器的成本小和有源滤波器的优良性能等优点。
采取适当措施，可以使负荷的谐波电流由有源滤波器提供，负荷基波的无功功率由无源滤波器提供。
同时HAPF的逆变器容量明显减小，也大幅度的降低了其成本，因此，HAPF是一种很有前途的滤波和无功补偿手段。
2 无功补偿技术
2.1 同步调相机
这是早期应用的一种主要的无功补偿装置。
该装置多为高压侧集中补偿，一般都装置在电力系统的枢纽变电站中，来减少因传输无功功率造成的损耗和电压降。
目前，同步调相机已经退出了无功补偿领域，仅在某些高压领域存在少数的应用。
2.2 并联电容器
目前无功功率的补偿采用最广的就是并联电容器补偿。
并联电容器分为3种方式：集中补偿、分散补偿和就地补偿。
一般情况，也是视具体情况将三种不放方式结合使用。
并联电容器具有原理简单，安装运行以及维护方便等优点。
但是存在着一些问题如合闸涌流大，噪音大，系统有谐波时，可能发生并联谐振现象等。
2.3 静止无功补偿器（SVC）
SVC是利用电容器和各种类型电抗器进行无功补偿的装置。
目前SVC已被广泛应用于输电系统波阻抗补偿以及长距离输电的分段补偿中，也被大量的应用于负载的无功补偿中。
2.4 静止无功发生器（SVG）
SVG就是采用自换相变电流电路的静止无功补偿器。
又称同步补偿器。
它就是通过自换相桥式电路直接并联到变压器上或者通过电抗器并联到电网上。
SVG等效电路如图2所示。
图2：SVG等效电路
其中变压器和补偿器可看作逆变向电路。
3 结语
本文主要介绍了就是目前常用的谐波抑制和无功补偿技术，并分析了他们各自的优缺点。
由于我国电网发展的不平衡，电压输电能力相对较低，无功补偿和电压调整手段欠缺的矛盾日益突出，加强谐波抑制和无功补偿技术是关键。
目前SVC技术仍然是一种先进、经济并实用的技术，能够有效的提高电网输电能力和负荷端电压的稳定性，同时能有效的降低损耗。
谐波抑制手段中，应用有源滤波器进行无功补偿和谐波抑制，将成为电力自动化的发展方向。
参考文献
[1]李伟彬.有源电力滤波器在无功补偿与谐波抑制中的研究[D].武汉理工大学，2009.
[2]赵玉曼.电力系统谐波抑制及无功补偿方法的研究[D].辽宁工业大学，2014.
作者简介
李阳（1978-），女，江苏省海安县人。
大学本科学历。
现为江苏省海安县供电公司电气工程师。
主要研究方向为配网设计及谐波处理设计。
作者单位
海安县供电公司江苏省海安县 226600。