谐波治理的方法有哪些

谐波治理的方法有哪些
一、谐波的产生原因
近年来，电力网中非线性负载的逐渐增加是全世界共同的趋势，如变频驱动或晶闸管整流直流驱动设备、计算机、重要负载所用的不间断电源（UPS），节能荧光灯系统等，这些非线性负载导致电网污染，电力品质下降，引起供、用电设备故障，甚至引发严重火灾事故等。

电力污染及电力品质恶化主要表现在以下方面：电压波动、浪涌冲击、谐波、三相不平衡等。

二、谐波的危害
电源污染会对用电设备造成严重危害，主要有：
✧增加输、供和用电设备的额外附加损耗，使设备的温度过热，降低设备的利用率和经济效益；
✧谐波电流使输电线路的电能损耗增加，当注入电网的谐波频率位于在网络谐振点附近的谐振区内时，对输电线
路和电力电缆线路会造成绝缘击穿；
✧干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机；
✧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；
✧引起电气自动装置误动作，甚至发生严重事故；
✧使电气设备过热，振动和噪声加大，加速绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁；
✧造成灯光亮度的波动（闪变），影响工作效益；
✧导致供电系统功率损耗增加。

谐波与电力系统中基波叠加，造成波形的畸变，畸变的程度取决于谐波电流的频率和幅值。

非线性负载产生陡峭的脉冲型电流，而不是平滑的正弦波电流，这种脉冲中的谐波电流引起电网电压畸变，形成谐波分量，进而导致与电网相联的其它负载产生更多的谐波电流。

我们称“谐波”的存在为一种电力“污染”，既然是污染，那就要进行“排污”。

“滤波”从某种意义上说，也是一种“环保”工作，滤除谐波对电网的干扰，净化电网，可以提高供电网络的质量，增加有功功率，减少无功损耗，“节能减排”，功德无量。

三、谐波治理的方法有哪些
由于谐波源负载、含量及工况的不同，分为以下几个方面：
1、谐波含量较低的系统：
只要使谐波含量低于5%以下即可，建议采用“谐波抑制器”，用以一直谐波，使投入无功补偿用的电容器回路不与系统产生谐振，在投切过程中，不产生合闸涌流，能使电容器正常地投入，投入后能正常运行。

这种方法的最大优点就是省钱，只需在原来的柜壳内进行改造。

2、谐波含量较高的输配电系统：
一般指系统中谐波源不太多，系统谐波含量在国标限额的左右位置，可以采用串联电抗器的方法，进行抑制谐波，同时还能滤除部分少量谐波，滤除率一般在20%以下。

这种解决方法能够保证用于无功补偿的电容器正常的投入，以提高功率因数补偿无功。

3、小功率精密设备或对谐波更为敏感的设备：
如：精密设备、电脑、PLC、传感器、无线设备的保护等，可以采取安装谐波保护器的方法，来吸收系统中各种频率、各种能量的谐波干扰，将谐波消除在发生源，自动消除对用电设备产生的随机高次谐波和高频噪声、脉冲尖峰、电涌等干扰。

通过智能谐波保护器，能够净化电源、保护用电设备和功率因数补偿设备、防止保护装置的无跳闸，从而保护设备安全、高效地运行。

4、谐波含量高，且已超出国标限额的输配电系统：
这种工况下，用谐波抑制器或电抗来一直谐波已经无法解决问题了，我们就要采取滤波的方法。

分为无源滤波和有源滤波器。

无源滤波器的原理就是利用电容电阻固有的阻抗特性，对某一特定频率的谐波呈低阻抗，为负载谐波电流提供较低的阻抗通道，与电网阻抗形成分流关系，从而使大部分该频率的谐波流入滤波器，而不流入电网。

无源滤波器的特点就是结构简单、运行安全稳定、成本较低、谐波滤除率在65%左右。

而有源滤波器的原理是，通过外部电流互感器，实时检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流的
谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器会产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，实现滤波功能。

有源滤波器的主要特点是滤波效果好，可动态跟踪补偿滤波，不会引起谐振，价位相对无源来说要高一些。

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