电力系统谐波及其抑制方法

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试论电力系统的谐波及其抑制措施

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试论电力系统的谐波及其抑制措施
刘自清
（木斯电业局龙江佳木斯ｌ４０）佳黑５０２
摘要：质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压，优但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形，即产生谐波。我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率（在我国取工业用电频率５Ｈｚ０为基波频率）整数倍的正弦分量又称为高次谐波。在供电系统中产生谐波根本原因是由于给具有非线性阻抗特性的电气设备（又称为非线性负荷）电的结果。这些非线性负荷在工作中时向电源反馈高次谐波，供导致供电系统的电压、电流波形畸变．电力质量变坏。因此，使谐波是电力质量的重要指标之一。关键词：力系统；波：制措施电谐抑近十几年来，随着集电力、电子和控制于一的传播，这对各种谐波源都是适用的。目前常用体的电力电子技术的迅猛发展，其在工业生产中的滤波器有以下两种。的广泛应用为改善产品的性能和质量，提高劳动２１源交流滤波．无生产率，改善劳动条件等方面开创了广阔的前无源滤波器由电容器、电抗器和电阻组成景，为更加合理、并高效率地利用电能、节能、降的谐振装置，其结构简单，工作可靠，维护方便。低成本提供了有力的手段。在电力系统中应用电它与谐波源采用并联连接，其接线方式如图ｌ所力电子技术可以提高输电能力、改善电能质量、示。图中的滤波装置表示有多组单调谐滤波器和提高电网运行稳定性、可靠性、控制的灵活性并组高通滤波器。每组单调谐滤波器的谐振频率降低损耗。对应于应抑制的某一谐波频率。电力电子技术使人们更灵活高效地利用现图中ｌ为用户谐波源电流；ｎ为系统谐波ｚ有的电能获得更大的经济效益，同时直流输电阻抗，波电阻一般很小，时可忽略。但谐有Ｕ为系统用的换流器、可控硅整流设备、变频器、调压设备原已有的谐波恒压源。ＸＤ和ＲＤＮ是母线上，除以及电弧炼钢炉等电力电子设备是大量非线性谐波源以外的一般负载的等效谐波电抗和谐波负荷，会使电网电压和电流的波形发生了畸变，电阻。合理地选择滤波装置参数，则可使它能保造成电网谐波污染，又成为电力系统中最主要的证用户谐波源产生并注入电网的谐波电流限制谐波源，并且电力电子装置所产生的谐波污染已在规定的允许值范围内。成为阻碍电力电子技术发展的最主要障碍。参数选择的依据：不应与谐波源产生并联ａ．目前，在电网实际运行中经常会遇到谐波谐振．．ｂ不会与系统发生串联谐振滤波器组能污染问题，严重影响着电网的运行性能。这迫提供足够的无功补偿容量；．并ｄ电源频率在一定范：电力有浑，上朴偿电流指令值：滤渡嚣切需要对谐波问题进行更为有效的研究，以便治围内变动时，工卜滤波器仍能正常工作。２．源交流滤波器２有理谐波污染。电力系统谐波危害。图２有源滤波器的原理图Ｈｌ电力系统谐波危害传统应用的谐波补偿装置是无源滤波器，ＡＰ以并联型占电力系统谐波污染将危害系统本身及广大但无源滤波器存在体积庞大，滤波效果差等缺器（又可ｊ为并联型和串联型，电力用户，主要危害有：谐波会使旋转电机、点，其ａ电力电子元件组成的有源电力滤波器最近得实用装置的大多数。由于ＡＦ装置的成本较高，Ｐ容量有限，目前变压器以及电气设备产生附加损耗、设备温度增到了快速发展。电力有源滤波器ｆＰ３Ａｒ是一种电ＰＰ加、绝缘加速老化、寿命缩短。ｂ．高次谐波还会引子动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装ＡＦ的研究重点己转向由有源电力滤波器ＡＦ一Ｐ起电机振动、增大。ｃ波对电网中的并联置。采用谐波和无功快速实时测量，对变化的和无源电力滤波器ＰＦ构成的混合滤波系统。噪声．谐能～ “ ＿ｒ谐ＰＡＦ主要用来电容器的影响十分显著，无功补偿电容器在一定谐波进行迅速的动态跟踪补偿，利用电力电子技其中，波电流主要由ＰＦ滤除，ＰＰ并抑条件下会造成谐波电流放大，至谐波共振。ｄ术进行波形的实时补偿，甚．可以克服无源滤波器受改善ＰＦ的滤波效果，制串联谐振的发生，丁＾丫上一谐波可能导致继电保护和自动装置的误动，严重系统阻抗影响的缺点，更有效地治理谐波污染，与单独使用的ＭＦ系统相比，所需容量大大减混合滤波系统可同时具备ＡＦ和ＰＦＰＰ危及电力系统的安全运行。ｅｏ谐波通过电容调和但电力有源滤波器ｆＰＡｎ。目前仍存在实现复杂、小。因此，有源电力滤和电磁感应干扰邻近通讯系统正常工作。￡谐波盛本较高、单台补偿容量低、不易消除高次谐波、的优点。随着电力电子技术的发展，波器是今后谐波治理的最有效手段和发展方向。使常用的感应式电度表不能正确计量用电量，造在实现上仍需比滤波器的辅助等问题。总之，在电网实际运行中经常会遇到谐波污成电能计量误差。－ｇ电网中谐波含量过大对某些促使有源滤波器得以迅速发展主要因素有电力系统中所存在的电压、电流波形畸用电设备的正常运行造成威胁、甚至使新技术的两个：一是大功率可关断器件的研制和应用，如染问题，正逐渐引起应用成为不可能。大功率门极可关断晶闸管、绝缘栅双极晶体管变已对生产和生活产生一定的影响，因此，把电力网络中谐波的存在称为电力（Ｓ）ＧＴ和场控晶闸管（Ｔ等器件的逐步应用，ＭＣ）使人们的重视。电力电子技术是一种合理、高效利用电能的网络的污染和公害，现在电能质量不再仅是频率逆变器产生大功率电流电压成为可能；是瞬时二但它产生的谐波污染给电网又带来一和电压，电压电流的波形也作为一项指标有了明无功功率理论为三相系统畸变电流的实时检测技术手段，定的危害。为此，通过正确认识酱波污染，采取切确的要求，限制谐波污染已经成为电能质量的一提供了理论依据。个新内容。电力电子技术是一种合理、高效利用电能实可行的措施来治理偕波污染，以确保电网可高质量地供电，同时促进电力电子新技术的２电力系统谐波抑制的技术电力有源滤波器ｆ的主电路原理。如图靠、ｗ）随着电力电子装置的应用日益广泛，电网２所示，的基本工作原理是检测补偿对象的电健康良性发展。它参考文献中的谐波污染也日益严重。治理电力电子设备谐流利电压，经谐波和无功电流检测电路计算得出１石新春．电力系统中的电力电子技术和波污染的方法和措施主要有两种：利用电力电补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电『霍利民，１子器件可关断的特性和采用各种脉冲调制方法路放大，．Ｊ电２２１０．得出补偿电流，补偿电流与负载电流中谐波治理ｌ１工技术杂志，０（）２石霍电Ｊ１如宽脉冲调制ＰＭ，正弦脉冲调制等对电力电要补偿的谐波及无功等电流相抵消，ｗ最终得到期［］新春，利民．力电子技术与谐波抑制ｆ．华北电力大学学报０（）２２１０．子装置本身进行改造，使其在运行中不产生谐波望的电源电流。或者尽量减少产生谐波，同时设法提高功率因电力有源滤波器（ＰＡ可分为电压型利电流数。ｂ．装设谐波补偿装置来吸收谐波，限制谐波型从与补偿对象的连接方式来看，电力有源滤波

电力谐波的产生原因及抑制方法

电力谐波的产生原因及抑制方法电力谐波是指电力系统中产生的非正弦波形，它由于交流电系统中的非线性负载、电力线上的电容器和电感器等因素引起。

电力谐波在电力系统中的存在可能会导致设备的故障、能源浪费和电网负载能力的下降。

因此，对电力谐波的产生进行有效的抑制是非常重要的。

1.非线性负载：非线性负载是电力谐波的主要源头。

非线性负载通常包括电力电子设备，如电视、计算机、UPS电源、逆变器、风力发电机等。

这些设备的工作原理会产生非线性电流，进而导致电网中谐波的产生。

2.电容器和电感器：电容器和电感器也会对电力谐波的产生做出贡献。

在电力系统中，电容器和电感器常用于无功补偿和电能储存。

然而，由于电容器和电感器的等效电路具有谐振特性，它们会对电力谐波起到放大的作用。

3.电网接地方式：电网的接地方式也会影响电力谐波的产生。

当电网采用不完全中性接地时，地线电流会导致电子设备的谐波污染。

抑制电力谐波的方法有多种，下面将介绍几种常见的方法：1.优化电力系统设计：对于新建的电力系统，可以采用谐波抑制措施进行设计。

例如，将非线性负载远离主要的电源和敏感设备，减少非线性负载对谐波的干扰。

2.增加电力系统的容量：增加系统容量可以降低电力谐波对设备的影响。

通过增加设备的容量，可以减少设备的负载率，从而降低了负载谐波。

3.应用谐波滤波器：谐波滤波器是目前应用最广泛的抑制电力谐波的方法之一、谐波滤波器可将电力谐波从电网中滤除，从而减少对设备的影响。

4.提高设备的抗谐波能力：可以通过改善设备的设计或增加额外的抗谐波装置，使得设备能够更好地抵抗电力谐波的干扰。

5.加强监测和管理：及时监测电力谐波的产生和影响程度，对于谐波超标的情况进行调整和管理。

可以采用在线监测系统对电力谐波进行实时监测，并根据监测结果采取适当的措施。

综上所述，电力谐波的产生原因主要是非线性负载、电容器和电感器以及电网接地方式等因素的综合作用。

为了有效抑制电力谐波，需要采用适当的方法，包括优化电力系统设计、增加系统容量、应用谐波滤波器、提高设备的抗谐波能力以及加强监测和管理等。

电力系统中的谐波及其抑制措施

电力系统中的谐波及其抑制措施谐波是电力系统中常见的一种电信号，它是由电力系统中非线性设备引起的。

谐波会导致电力系统不稳定、设备损坏和通信干扰等问题，因此谐波的抑制是电力系统设计和运行中的重要问题。

谐波的产生原理是电力系统中的非线性元件（如整流器、变频器、电弧炉等）在电压或电流作用下，产生不对称的电压或电流波形，导致谐波频率的波形在电力系统中传播和扩散。

常见的谐波频率包括3次、5次、7次等奇次谐波，以及2次、4次、6次等偶次谐波。

谐波对电力系统的影响包括以下几个方面：1.电力系统不稳定：谐波产生的电压波形失真会导致电力系统的电压稳定性下降，可能导致设备的过电压或欠电压现象，进而影响到电力系统的正常运行。

2.设备损坏：谐波电流会导致电力设备内部的电机、变压器等元件温度升高，进而影响到设备的寿命和可靠性。

3.通信干扰：谐波会在电力线上传播，通过电网对通信系统产生干扰，降低通信系统的传输质量。

为了抑制谐波，可以采取以下几种措施：1.使用谐波滤波器：谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的滤波器。

它可以根据谐波频率的不同，选择相应的滤波器进行安装，从而削弱或消除谐波成分。

2.控制负载谐波含量：减少非线性装置的使用，或者采用符合电力系统标准的电气设备，可以降低谐波的产生和传播。

3.设备绝缘和保护：合理选择电力设备的额定容量和绝缘等级，增加设备的绝缘保护，提高设备的抗谐波能力。

4.进行谐波分析和监测：对电力系统中的谐波进行分析和监测，及时了解谐波的产生和传播情况，以便采取相应的措施进行调整和优化。

5.增加电力系统的容量和稳定性：通过增加线路容量、改善电力系统的稳定性，可以降低谐波对电力系统的影响。

综上所述，谐波是电力系统中的一个重要问题，对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。

通过采取谐波滤波器、控制负载谐波含量、设备绝缘和保护、谐波分析和监测、以及增加电力系统的容量和稳定性等措施，可以有效地抑制谐波，维护电力系统的正常运行。

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：本文主要阐述了电力系统谐波的产生原因和危害，介绍了谐波检测的方法，包括传统方法和新兴方法，以及谐波抑制的方法，包括被动滤波和主动滤波等。

同时，针对电力系统谐波的特点，提出了一些优化措施，以期对电力系统谐波的检测和抑制产生积极的影响。

关键词：电力系统、谐波、检测、抑制正文：一、谐波的产生原因及危害谐波是指频率为基波频率整数倍的交流电信号，是电力系统中极其普遍的现象。

谐波的产生原因主要有以下几种：1、非线性负载的存在：如励磁系统、变频器、UPS等等。

2、电力电子器件的存在：如开关电容器等等。

3、线路谐振所产生的回波：如高压输电线和变压器中的谐振回波。

4、供电系统中的电弧、火花放电等。

大量的谐波会对电力系统产生不可避免的危害，包括：1、阻碍电能传输：谐波会引起交流系统内的电压和电流失去同步，从而无法有效地传输电能。

2、损坏电力设备：谐波会使电力设备的温度升高，引起设备故障或烧坏。

3、引起电力波动：谐波会使电力质量发生变化，从而引起电力波动。

4、对用电设备的干扰：谐波会对用电设备产生干扰，使其工作出现异常。

二、谐波的检测方法为了准确地检测和分析电力系统中的谐波，需要采用适当的谐波检测方法。

目前常见的谐波检测方法包括：1、传统的谐波检测方法：包括单相检测法、三相检测法等，主要是通过对线路中的电压和电流进行采样，并对谐波进行滤波和分析。

2、新兴的谐波检测方法：如快速小波变换法（FWT）、矢量变量法（VSA）等，较为有效地解决了传统方法中的一些问题，例如不容易出现失灵、可实现频率矩阵多恒定、不依赖预处理等。

三、谐波的抑制方法为了有效地抑制电力系统中的谐波，需要采用相应的谐波抑制方法。

目前常见的谐波抑制方法包括：1、被动滤波：即采用滤波器等被动电路来消除谐波，其优点是结构简单，可靠性高，成本低廉，常常应用于对谐波要求不高的场合。

2、主动滤波：即通过电网与电源之间的电流、电压、功率等进行控制，进而消除谐波，其优点是能够发挥较好的动态响应能力，比被动滤波性能更好。

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。

电力系统中谐波分析和抑制手段

电力系统中谐波分析和抑制手段
王世刚
（深圳供电局，东深圳５８０）广１００
摘要：波是电力系统的一大公害。文章介绍了谐波的相关定义、谐波的产生以及谐波所带来的危害，对谐谐波的检测方法进行了分析，并结合具体的案例重点介绍了谐波抑制的方法。关键词：电力系统；谐波分析；谐波抑制中图分类号：Ｍ７４Ｔ１文献标识码：Ａ文章编号：０９２７２１）９０２－２１０－３４（０１１－１４０
离正弦电流。（）非线性负载，如各种变流器、整流２
设备、ＰＭ频器、交直流换流设备等电力电子设备。Ｗ变（）非线性设备的谐波源，如交流电弧炉、日光灯、３
准对公用电网中各个等级的电压的限用值、电流的允许值等都做了相应的规定，并以附录的形式给出了测
量谐波的方法和数据处理及测量仪器都作了相应的规定。这个规定给我国相关人员进行谐波检测分析、谐
铁磁谐振设备和变压器等。
波污染的抑制提供了理论依据和大致思路。
二、谐波的危害
在供电系统中，供电主要是通过正弦波的方式，这样可以给电力系统的分析和设计带来很大便利，还可以最佳地运作相应的系统和设备，但是在这里面却常常有谐波的存在，造成电力系统中电压和电流的波形发生畸变。谐波产生的危害主要表现在以下两个方面：１线路的稳固和安全运行受到影响。例如，．在供电系统中，谐波会造成电磁式、感应式和晶体管等继电器产生误、拒动。谐波会造成输电线

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。

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。

电力系统谐波的危害及其常用抑制方法

电力系统谐波的危害及其常用抑制方法电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压和电流成分，它们在电力系统中的存在会引起一系列的问题和危害。

下面将详细介绍电力系统谐波的危害及其常用抑制方法。

一、谐波的危害1.电压失真：谐波的存在会使电压波形发生畸变，进而导致电压的失真，使电力设备无法正常运行。

电压失真还会对电力设备造成较大的冲击和损害，缩短设备的寿命。

2.系统能效下降：谐波会导致电力系统中电流的失真，由于谐波电流引起的额外功耗，使得系统能效下降。

这会导致电力设备的能耗增加，降低整个系统的效率。

4.电磁兼容性问题：谐波信号会干扰电力系统周围的其他电子设备，导致电磁兼容性问题。

这会对邻近的电子设备造成干扰，影响设备的正常运行。

5.高频谐波产生的热问题：高频谐波会导致电力设备产生过多的热量，进而引起绝缘材料的老化和烧损，甚至造成火灾。

这对电力系统的安全性构成严重威胁。

二、谐波抑制的常用方法1.变压器和电机的设计优化：在变压器和电机的设计中考虑谐波的影响，通过选择合适的材料和结构，减小谐波对设备的影响。

例如，在电机设计中，可以增加骨架的厚度或配置合适的磁路副将谐波分向其他通道。

2.滤波器的应用：安装合适的滤波器可以有效地抑制谐波。

滤波器可以通过改变电源电路的阻抗特性，将谐波电流引向滤波器，从而减小谐波的水平。

4.负载侧的谐波抑制：对于谐波敏感的设备，可以在负载侧采取一些措施来抑制谐波。

例如，使用谐波阻抗装置或磁性隔离器等。

5.教育和培训：提高电力系统从业人员对谐波问题的认识和理解，增强其对谐波抑制方法的应用能力，能够及时发现和解决谐波问题。

总之，谐波对电力系统的危害不容忽视。

为了保证电力系统的正常运行和设备的安全性，需要采取有效的措施来抑制谐波。

以上所提到的方法是目前常用的谐波抑制方法，但需要根据具体情况选择合适的方法。

电力系统中谐波检测与抑制方法分析

电力系统中谐波检测与抑制方法分析曹宇声(南通三新供电服务有限公司,江苏南通226006)摘要重点分析和探讨了谐波产生的主要原理,通过对电流和电压谐波产生的原因进行了分析,重点针对产生谐波的检测方法以及降低谐波产生的具体方法,通过分析非线性负载谐波产生的原因,并探讨对电网内部的供电质量所产生的影响,以此来保证电力系统工作的科学性和稳定性㊂关键词电力系统;谐波检测;抑制方法中图分类号 TM935D O I10.19769/j.z d h y.2019.03.0440引言在电力系统的工作过程中,电力输送的质量标准除了需要保证电压和电流的稳定性之外,同时还需要有效地考虑到波形所产生的影响㊂在我国电力系统波形的产生标准当中,通常情况下是以50H z作为正弦波形㊂电力企业的发展速度不断加快,使当前国内外针对电力系统的设计以及相关电力设备的制造标准都有着一定的改变,对电力系统当中所产生的波形有着明确的要求㊂从中可以认为发电机内部所生成的电压波形基本上都是一种正弦波形,但是随着工业化和电气化的发展速度不断加快,在电力系统的供电过程中会产生一些非线性的复合波形㊂对一个非正弦型波形来讲,可以通过等级的层数来进行频率的划分,将频率分为2倍或者3倍的正弦波形相加,这些在两倍数值以上的正弦波被人们称为高层次的谐波类型㊂1谐波的产生与危害1.1谐波的产生在电力系统的供电过程中所产生的谐波类型主要分为两种:第一种是短暂性的谐波㊂短暂性的谐波,主要是在电力系统的供电过程中,通过某些电气开关的操作之后所造成的短暂性谐波㊂在电力系统中,如果某个环节的供电设备产生了短路或者是断路的情况,也会产生一种短暂性的谐波问题㊂第二种是稳定形态的谐波㊂稳定形态下的谐波是在电力系统中存在的一些非线性负荷问题所造成的,在这些非线性负荷中包含了电流谐波大功率设备装置㊂比如在一些大型的供电电源和电力机车以及大型的机械设备中,经常会通过一些变频器或者是转换系统产生一些稳定的谐波㊂另外还存在一种电压源谐波的问题,在一些大型的供电设备中存在变压器㊁电动机或者是互感器等设备,会产生间接性的电压谐波问题㊂在生活当中一些比较常见的电气设备(比如电视机或者是充电器等)在工作过程中也会产生一定的谐波㊂尽管这些电气设备所需要的功率不是非常大,但是在使用的层面上相对比较普遍,同时数量也非常多[1]㊂因此,在供电系统当中这些小型的电气设备所产生的谐波问题也是需要加以考虑的㊂1.2谐波的危害在电力系统当中产生大量的谐波,会对电力系统的安全运行产生一定的影响㊂谐波电流的问题产生,不仅会造成电路和发电机内部形成功能损耗,以及设备内部工作温度不断升高,而且也会造成发电机电动机或者是大型变压器形成较强的震动和较大的声响㊂在产生一些比较低的谐波当中,会造成系统内部转换装置工作的电流不稳定,同时谐波的电流也会对通信和继电器装置形成不良的影响[2]㊂产生干扰的情况下,会造成电话通信之间的影响问题,同时还可能形成继电保护装置内部错误和异动的情况㊂如果电力系统中所产生的谐波程度相对较大,会对内部的消弧线圈的灭弧作用产生不良的影响,造成单相电力工作失效的问题㊂如果不能及时采取相应的解决措施,那么会严重地影响到自动电闸的开合时间㊂大量谐波的产生会造成内部电容器的损坏,在电力系统工作当中谐波对外部电容器的影响比较明显,大量谐波的产生会加大介质的整体损耗程度;同时谐波的产生次数和产生的量越大,那么所造成的电压以及电网的损坏程度越明显㊂主要表现在电力系统当中,电容器的工作温度不断提高,同时电容器的温度升高会造成内部介质的损坏程度加大,如此循环下去最终造成了电容器被高温损坏㊂2谐波的抑制方法2.1传统的谐波抑制方法当前针对谐波的发生问题,主要是从以下几个方面来进行谐波的抑制㊂增加电力无源滤波器㊂电力无源滤波器主要由L㊁C㊁R所构成,在整体的结构形式上相对比较简单,工作运行比较稳定,产生问题的时候维护工作比较方便,除71收稿日期:2019-01-222019年第03期2019年第03期了可以实现滤波功能之外,还可以实现无功补偿,因此在当前的电力系统中有着普遍的运用㊂增加变流器的二次整流系数㊂对一些大容量的变流器来讲,在内部系统的设置过程当中需要有效地提升整流系数的大小㊂系数提升得越多,那么在电网当中所产生的谐波次数就越高[3]㊂因此,谐波的电流量也就越来越小,形成了一种消除谐波的功能㊂如果电流内部的整流系数设定为5相,那么在斜流电流当中基础电流量会占到18.5%左右,通过7次谐波电流的基础流量占到了12%;如果将电流系数增加到12相左右,通过谐波的电流量可以降到基础电流量的4.5%㊂在系统设置工作当中采用了多联和整流电路设定的方法,需要对安全保证措施进行确定,通过电子元件相互之间的功能触发,保证系统内部工作的一致性,否则会产生更大的谐波问题㊂有效降低电容器内部的谐波放大作用㊂在并联电容器当中对电力系统中的功率因素影响比较明显,同时该电容器设备会对调节波动电压起到良好的控制作用㊂但是在谐波大量存在的条件下,在某种参数电容器的工作中会对这种谐波无限放大,为了有效避免电容器对谐波所产生的放大作用,通常情况下所采用的措施为替换电容器串联限流电抗器,将电容器的支路转变为滤波器㊂通过这种方式可以有效限制电容器当中电容的投入量㊂2.2新型的谐波抑制方法在电力系统中,交流器工作时所产生的高次谐波会随着系统的时间变化而产生变化,在使用了禁止滤波器和无源滤波补偿器之后可以实现降低滤波的效果,同时还可以实现对内部电压的补偿㊂如果选用的是有源滤波器的工作方式,在接入系统内部之后,可以形成一种比较理想化的工作效果[4]㊂滤波器在实际的工作过程当中,可以看作一种大功率的谐波发生器,当谐波在系统中经过180ʎ的翻转之后,将整个谐波的生产过程进行复制,然后将复制完成之后的谐波送入输电网络当中,所复制出来的谐波和原本的谐波基本上完全相同,但是方向相反,然后再跟随原本存在的谐波产生量不断地变化,原本存在的谐波量就完全被抵消㊂有源滤波器内部由两个主要的放大部分所构成,主要在电流计算器电路和补偿电流发生器电路当中加以实现㊂电流运算器当中的核心点是通过无偿补偿的对象和电流无功分布量的方式来进行工作,补偿电流当中所产生的电流量,依照电流运算当中的电信号指令,对产生的补偿电流进行控制㊂和有源滤波器相比,无源滤波器不但可以对电路当中的谐波问题进行补偿,同时还可以有效地抑制谐波过量的问题,整体的功能性比较合理,同时经济价值较低㊂滤波器在使用过程当中不会受到电路系统中的阻抗因素所影响,可以有效消除系统内部所产生的谐波共振的影响问题,具有较高的适应性㊁可控性和快速响应性[5]㊂根据实践经验,对有源滤波器和串联滤波器进行了科学的控制,在最近几年当中,设计出了混合型和并联混合型的有源滤波器,可以有效控制电路中产生的谐波问题㊂3结语在电力系统的工作运行过程中,可以使用有源滤波器对无源滤波器产生的谐波进行补偿㊂通过两种设备结合使用的方式,可以融合两种滤波器的优势,提高谐波抑制的整体效果㊂参考文献[1]王盈,刘震.基于复变L M S 估计的不平衡电压下A P F 谐波电流检测方法[J ].价值工程,2019,38(4):99-102.[2]王素娥,王科磊,郝鹏飞.基于模型设计的谐波检测方法及其D S P 实现[E B /O L ].(2019-01-04).[2019-01-18].h t t p :ʊk n s .c n k i .n e t /K C M S /d e t a i l /23.1202.t h .20190102.1145.002.h t m l .[3]柏林,唐滔,刘小峰,等.基于D u f f i n g-H o l m e s 系统的材料非线性的量化检测方法[J ].振动与冲击,2018,37(24):61-65.[4]袁小平,李子旋,倪亚南,等.基于自适应互补L M D 方法的谐波检测与分析[J ].电测与仪表,2019(3):103-110.[5]宋艳丽,宋艳鑫,朱静.基于全相位F F T 的电能质量谐波检测新方法研究[J ].成都航空职业技术学院学报,2018,34(4):49-51.801。

电力系统的谐波分析与抑制研究

电力系统的谐波分析与抑制研究谐波是电力系统中一个普遍存在的问题，由于谐波的存在会降低系统的效率，引起设备损坏甚至系统崩溃，因此对于电力系统的谐波分析与抑制研究具有重要的意义。

本文将深入探讨谐波的概念、产生原因以及相应的分析与抑制方法。

一、谐波的概念与产生原因谐波是指电力系统中频率是基波频率的整数倍的非基波信号。

在电力系统中，谐波的产生主要有两个原因：非线性负载和谐波源。

非线性负载是指在电力系统中存在的像电子设备、调速电机等具有非线性特性的负载。

由于这些负载的特性，当负载电流不是正弦波时，会产生谐波。

谐波源是指在系统中存在的一些直接产生谐波的设备，例如电弧炉、电弧炉变压器等。

这些设备会直接产生谐波，对系统造成干扰。

二、谐波分析方法为了准确分析电力系统中的谐波问题，我们需要采用适当的谐波分析方法。

常用的谐波分析方法主要有频谱分析法、时间域分析法和组成分析法。

频谱分析法是通过将信号分解为一系列不同频率的正弦波来分析谐波成分。

这种方法基于傅里叶级数展开的理论，对信号进行变换后得到谐波的幅值和相位信息。

时间域分析法主要是针对非周期性谐波进行谐波分析，适用于信号比较复杂的情况。

而组成分析法则是通过对谐波进行分离和归类，进一步研究谐波的频谱特性和波形特征。

三、谐波抑制方法谐波对电力系统的影响必须得到合理的抑制，以保证系统的正常运行。

目前常用的谐波抑制方法主要包括滤波器、变压器设计和降低负载对谐波的响应等。

滤波器是最常见的谐波抑制设备，可以根据不同的谐波成分选择不同类型的滤波器进行抑制。

常用的滤波器包括谐波干扰抑制器、谐波滤波器、有源滤波器等。

这些滤波器可以有效地消除谐波干扰，保证系统的稳定运行。

变压器设计也可以用来抑制谐波。

通过改变变压器的设计参数，例如导电屏蔽、磁纳阻和铜损耗等，可以降低谐波的影响。

此外，合理规划电力系统中的变压器容量分配和联结方式，也可以有效减少谐波问题。

降低负载对谐波的响应也是一种有效的抑制方法。

电力系统中的谐波和谐波抑制

电力系统中的谐波和谐波抑制一、前言电力系统中谐波的存在危害是多方面的，如影响线路的稳定运行和电网的质量，减少变压器的实际使用容量，缩短电力电容器的使用寿命，甚至谐波严重时，还会使电容器击穿或爆炸，谐波还会干扰通信系统，引起电力测量不准确等多方面的危害，逐渐引起了人们的高度重视。

二、谐波的产生电力系统谐波来自于3个方面：一是发电机质量不高产生的谐波；二是输配电系统产生的谐波；三是用电设备产生的谐波。

其中用电设备产生的谐波最多。

1、发电机的谐波发电机在实际运行时，气隙磁场非严格正弦波，含有一定谐波成分，因此发电机输出电压本身就含有一定谐波，但一般来说很少。

谐波电压的幅值和频率取决于发电机本身结构和工作状态。

2、输配电系统的谐波输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，该谐波主要是磁路非线性引起的。

变压器的原边绕组通常加的是正弦电压，变压器的励磁电流产生磁通，由于磁路的非线性，要产生正弦波磁通，励磁电流应为尖顶波，若励磁电流为正弦波，磁通将为平顶波。

若励磁电流为尖顶波，则作为受电端的变压器的原边，电流中含有谐波；若磁通为平顶波，那么副边相电压将为非正弦波，输出电压就含有谐波成分。

3、用电设备的谐波在用电设备中，主要有下面一些设备产生谐波。

（1）晶闸管整流设备。

晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而经电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然含有大量的谐波。

如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%，接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随着电容值的增大而增大。

经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。

（2）变频装置。

变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成分很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频器调速的发展，对电网造成的谐波也越来越大。

电力谐波的产生原因及其抑制方法

电力谐波的产生原因及其抑制方法电力谐波指的是电力系统中出现的非正弦波形，是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等产生的。

它会对电力系统的稳定性和运行质量产生不利影响，因此需要采取相应的抑制方法来减小谐波水平。

1.非线性负载：电力系统中广泛使用的非线性负载设备，如电弧炉、变频器、电子设备等，其负载特性是非线性的，会导致电流与电压的失配，产生谐波。

2.电力设备：电力系统中的电力设备，如变压器、发电机、变电设备等，其磁化和饱和特性也会引起谐波。

3.电力系统的并联谐振：当电容、电感等元件在电力系统中呈并联连接时，会出现谐振现象，从而产生谐波。

4.电力系统的不对称操作：电力系统中的不对称运行，如三相电流不平衡、电压不平衡等，也会引起谐波的产生。

为了减小电力谐波的影响，可以采取以下几种抑制方法：1.滤波器和补偿器：通过安装合适的谐波滤波器和补偿器，将谐波电流或电压引入这些设备中，并通过调节参数来抑制谐波。

2.谐波控制器：使用专门的谐波控制器，通过对电流进行监测和控制，实现对谐波的有效消除和抑制。

3.谐波发生器：使用谐波发生器对电力系统进行谐波注入，从而实现对谐波的消除或者切除。

4.谐波滤波器：在电力系统中添加谐波滤波器，通过对谐波进行吸收或变换，并将其回馈到电网中，以减小谐波的扰动。

5.调整电力设备：对电力设备进行调整和优化，减小非线性特性，从而降低谐波的产生。

总结起来，电力谐波的产生是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等因素所致。

为了有效抑制电力谐波，可以采取滤波器、补偿器、控制器等方法，以减小谐波的影响。

此外，对电力设备进行调整和优化也是降低谐波的有效手段。

对于电力系统的设计和运行，应该重视谐波抑制的问题，从而保证电力系统的正常运行和供电质量。

电力系统中的谐波及其抑制措施

电力系统中的谐波及其抑制措施供电公司吕向阳【摘要】在电能质量多种指标中，受干扰性负荷影响，谐波是最为普遍的。

该文介绍了电力系统中的主要谐波源、谐波的危害及抑制措施。

关键词谐波抑制措施一、概述在理想的情况下，优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。

但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形，即产生谐波。

我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率为基波频率（在我国取工业用电频率50HZ为基波频率）整数倍的正弦分量，又称为高次谐波。

在供电系统中，产生谐波的根本原因是由于给具有非线形阻抗的电气设备（又称为非线形负荷）供电的结果。

这些非线形负荷在工作时向电源反馈高次谐波，导致供电系统的电压、电流波形畸变，使电能质量变坏。

因此，谐波是电能质量的重要指标之一。

供电系统中的谐波问题已引起各界的广泛关注，为保证供电系统中所有的电气、电子设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常、和谐的工作，必须采取有力的措施，抑制并防止电网中因谐波危害所造成的严重后果。

二、谐波源谐波源是指向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。

在电力的生产、传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。

在发电环节，当对发电机的结构和接线采取一些措施后，可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。

谐波的产生主要是来自下列具有非线形特性的电气设备：（1）具有铁磁饱和特性的铁心设备，如：变压器、电抗器：（2）以具有强烈非线形特性的电弧现象的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等；（3）以电力电子元件为基础的电源设备，如：各种电力交流设备（整流器、逆变器、变频器）、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用在化工、电气化铁道、冶金、矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。

以上这些非线形电气设备（或称之为非线形负荷）的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们具有其电流不随电压同步变化的非线形的电压—电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真，此外电网还须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。

供电系统谐波的产生原因和抑制方法

供电系统谐波的产生原因和抑制方法一、供电系统谐波的产生原因1.非线性负载：非线性负载是谐波产生的主要原因之一、当负载器件的电流与电压的关系远离线性特性时，会产生谐波。

2.整流装置：电力系统中使用的整流装置（如整流器、UPS电源等）都属于非线性负载，其波形形状和额定电压的频率和倍频数之间存在不同的谐波关系。

3.瞬时切换：当电力系统中出现瞬时的负载切换时，会产生谐波。

例如大功率电机启动时的电流冲击。

4.不良的电缆和变压器设计：电缆和变压器的设计不良也会导致谐波的产生。

比如电缆线的电感值较大或者变压器的饱和磁导率不合适等。

5.并联谐振：电力系统中存在并联谐振现象时，会导致谐波的产生。

并联谐振一般是由于电容负载和电感负载的阻抗匹配不良所致。

二、供电系统谐波的抑制方法1.使用线性负载：线性负载的电流和电压之间呈线性关系，因此能够减少谐波的产生。

选择和使用线性负载装置可以有效地降低谐波水平。

2.滤波器：在电力系统中加装滤波器是最常用的谐波抑制方法之一、滤波器可以根据谐波频率的不同，利用谐振电路的特性将谐波分量从电力系统中滤除。

3.调整负载的连接方式：调整负载的连接方式可以减少谐波的产生。

例如，将三相非线性负载从星形连接改为三角形连接，可以减小系统中的零序谐波。

4.限制电容补偿：电容补偿在电力系统中具有调节功率因数和稳定电压的作用，但同时也会引入谐波。

限制电容补偿的容量和位置，可以减少谐波的影响。

5.优化电力系统的设计：合理的电力系统设计可以减少谐波的产生。

例如，选择合适的电缆和变压器设计，提高设备的质量等。

6.使用谐波滤波器装置：谐波滤波器装置是专门用于抑制谐波的设备。

根据系统谐波的频率和倍频数，选择合适的谐波滤波器装置可以有效地消除谐波。

综上所述，供电系统谐波产生的原因主要包括非线性负载、整流装置、瞬时切换、不良设计以及并联谐振等。

要抑制谐波，可以采取使用线性负载、滤波器、调整负载的连接方式、限制电容补偿、优化电力系统设计以及使用谐波滤波器装置等方法。

电力谐波抑制技术及解决方案

电力谐波抑制技术及解决方案电力谐波是指电力系统中非基频电压和电流信号。

这些非基频信号主要来自于非线性负载设备，如电子设备、电动机、充电器等。

由于谐波信号的存在，会导致电力系统的稳定性变差，严重时可能引起设备故障和系统崩溃。

因此，电力谐波抑制技术和解决方案变得越来越重要。

在源端方面，可以采取以下措施来抑制电力谐波：1.使用低谐波负载设备：选择具有低谐波输出特性的负载设备，如低谐波变频器、低谐波照明灯具等。

这些设备经过特殊设计和滤波器的使用，能够减少谐波产生。

2.调整工作方式：对于一些非线性负载设备，可以通过调整其工作方式，使其在电力系统中产生的谐波尽量减少。

例如，改变电动机的工作方式，采用星型接法而不是三角形接法，可以减少谐波的产生。

在传输端方面，可以采取以下措施来抑制电力谐波：1.使用谐波滤波器：在电力系统中引入谐波滤波器，用于过滤谐波信号。

谐波滤波器可以通过串联或并联连接在电力线上，将谐波信号通过滤波器滤除，从而减少谐波对电力系统的影响。

2.增加传输容量：增加电力系统的传输容量，使电力能够更加顺畅地传输，减少谐波信号的积累和干扰。

在负载端方面，可以采取以下措施来抑制电力谐波：1.安装滤波器：在负载设备的输入端或输出端安装滤波器，用于滤除谐波信号。

这些滤波器可以具体地设计成针对具体谐波频率的谐波滤波器，或者是宽频带滤波器，能够滤除大部分谐波信号。

2.使用线性负载：尽量使用线性负载设备，避免使用非线性负载设备。

线性负载设备的特点是输出信号与输入信号成比例，不会产生谐波信号。

3.使用谐波阻尼器：谐波阻尼器能够通过合适的电容和电感来消耗和抑制谐波信号。

通过谐波阻尼器的使用，可以有效地抑制谐波在电力系统中的传播和干扰。

综上所述，电力谐波抑制技术和解决方案主要包括源端、传输端和负载端的措施。

通过选择低谐波负载设备、调整工作方式、使用谐波滤波器、增加传输容量、安装滤波器、使用线性负载和谐波阻尼器等方法，可以有效地抑制电力谐波，保证电力系统的稳定性和可靠性。

电力系统中的谐波分析与抑制方法研究

电力系统中的谐波分析与抑制方法研究摘要：谐波是电力系统中常见的问题之一，它会对电网的稳定运行和电力质量造成严重的影响。

因此，对谐波进行分析和抑制方法的研究显得尤为重要。

本文会介绍电力系统中谐波的产生机理和原因，并探讨目前常用的谐波分析与抑制方法，包括有源和无源的谐波滤波器、谐波消减器以及谐波抑制变压器等。

最后，本文还会对谐波抑制方法进行对比和评价，并展望未来的发展方向。

1. 引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一，而电力质量又是电力系统运行稳定和设备正常工作的重要保证。

然而，谐波是电力系统中常见的问题之一，它会导致电压和电流的畸变，产生额外的功率损耗，并对电力质量造成严重的影响。

因此，对谐波进行分析和抑制方法的研究具有重要的理论和实际意义。

2. 谐波的产生机理和原因谐波是指在电力系统中，频率为基波频率整数倍的电压和电流分量。

它的产生机理主要有以下几个原因：2.1 非线性负载电力系统中的非线性负载，如电弧炉、电焊机、电梯等设备会引起电压和电流的非线性畸变，产生大量的谐波。

2.2 变压器饱和当变压器中的磁场饱和时，会引起电流和电压的非线性失真，从而产生谐波。

2.3 谐振回路电力系统中的谐振回路，如并联电容器和电感器等元件，会引起谐波的产生和放大。

3. 谐波分析方法谐波分析是指对电力系统中谐波进行定量和定性分析的方法。

目前常用的谐波分析方法有多种，包括频谱分析、小波分析、快速傅里叶变换（FFT）等。

这些方法可以有效地检测和测量电力系统中存在的谐波，并判断其频率、振幅和相位等特性。

4. 谐波抑制方法为了抑制电力系统中的谐波，目前有多种谐波抑制方法可供选择。

以下是其中几种常用的方法：4.1 谐波滤波器谐波滤波器是目前最常用的谐波抑制装置之一。

它可以通过选择合适的滤波器阻抗来抑制特定频率的谐波，从而减小电压和电流的畸变。

4.2 谐波消减器谐波消减器是一种无源的谐波抑制装置，它利用二次谐波发生器和耦合装置来将谐波电流引导到谐波消减器中，从而减小谐波的影响。

供电系统谐波的产生原因和抑制方法

供电系统谐波的产生原因和抑制方法电气系统中的电气设备产生的电压或电流波形非理想的正弦波时，即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分，将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。

谐波对电气设备的正常工作有不利影响，因此，研究谐波的危害与抑制方法，对保证电网的电力质量十分必要。

（1）谐波是如何产生的？谐波来自于三个方面：一是发电设备产生的谐波；二是输配电系统产生的谐波；三是供电系统的电气设备（如变频器、电炉等）等产生的谐波，其中以供电系统的电气设备产生的谐波居多，具体如下：1）晶闸管整流设备：由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。

晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。

如果整流装置为单相整流电路时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。

如果整流装置为三相全控桥脉冲整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也含有11次及以上奇次谐波电流。

经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。

2）变频装置：变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的使用的增多，对电网造成的谐波也越来越多。

3）电弧炉、电石炉：由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网。

其中主要是2～7次的谐波，平均可达基波的8%～20%，最大可达45%。

4）气体放电类电光源：荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。

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引言谐波是指在电力系统中存在的一个常见问题，它是非线性负载所造成的电流和电压波形畸变现象。

谐波会给电力系统带来一系列的负面影响，如电力设备的损坏、电能计量错误以及对周围电子设备的干扰等。

因此，对于电力系统中的谐波进行分析和抑制研究，具有重要的理论意义和工程应用价值。

本文将对电力系统中的谐波问题进行深入探讨，并介绍一些常见的谐波分析与抑制技术。

一、电力系统中谐波的生成机理电力系统中的谐波主要是由非线性负载产生的。

非线性负载的电阻、电感和电容特性会导致电流波形畸变，进而产生谐波。

例如，电力电子器件如整流器、逆变器、变频器等都是典型的非线性负载，它们工作时会引入大量的谐波。

此外，一些家电如电冰箱、空调等也是常见的非线性负载。

二、谐波的分析方法1.频谱分析法频谱分析法是一种常用的谐波分析方法。

它通过将电压或电流信号变换到频域，得到频谱图，从而判断谐波的存在与否以及谐波的频率和幅值。

常用的频谱分析方法有离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）等。

这些方法可以方便地获得频谱信息，并提供参考数据用于后续的谐波抑制设计。

2.时域分析法时域分析法是另一种常见的谐波分析方法。

它通过对电流或电压信号的波形进行观察，判断其是否存在谐波成分以及谐波的波形特征。

时域分析法可以直观地表达谐波的波形特性，有助于对谐波进行定性和定量分析。

三、谐波抑制技术1.主动滤波器技术主动滤波器技术是一种常用的谐波抑制技术。

它通过对电网电流进行实时监测，然后根据监测结果设计控制算法，控制主动滤波器输出谐波电流，与电网中的谐波相消。

主动滤波器具有调整灵活、抑制效果好等优点，但是成本较高，适用于对电能质量要求较高的地方。

2.无源滤波器技术无源滤波器技术是一种经济有效的谐波抑制技术。

它通过选择合适的无源滤波器电路，利用谐波的特性将其消耗或抑制。

无源滤波器技术具有成本低、抑制效果稳定等优点，适用于对电能质量要求不那么高的场合。

怎样抑制电力系统高次谐波-

怎样抑制电力系统高次谐波?
高次谐波对电力系统和用户都产生了比较大的影响。

而随着非线性用户的增加，高次谐波将越来越严重，所以必须抑制电力系统的高次谐波。

抑制电力系统高次谐波的方法很多，常用的有以下几种：
（1）增加换流装置的相数或脉冲数，可以减少换流装置产生的谐波电流，从而减少注入电网的谐波电流。

（2）改变非线性负荷接入电网的接入点。

由于高压电网的短路容量大，有承担较大谐波的能力，所以把谐波产生容量大的设备接入到高一级电网的母线，或增加非线性负荷到对谐波敏感负荷之处的电气距离。

（3）在谐波源处或在适当的母线上加装电感、电容式或其他型式的滤波器。

吸收谐波电流。

防止谐波电流注入公用电网。

如在电气铁道机车内或牵引变电所母线上安装滤波器。

装设滤波器的方式、容量和地点应根据谐波源的情况、实测谐波情况、电力系统运行方式以及谐波源附近其他负荷对谐波的要求程度来确定。

而且在装设滤波器后要进行测量，防止投入后出现某几次谐波的谐振，导致这几次谐波电流被放大。

在装有补偿无功电容器的地点，应在电容器投入后，测量有否谐波被放大的情况。

在需要加装无功补偿电
容器，又需要装滤波器的地点，可以采用同一套电容器起这两方面的作用。

（4）对于无功冲击很大的负荷，有时需要同时加装静止无功补偿装置和滤波器，才能有效抑制谐波。