如何使用谐波注入法改善 THD(第 1 部分)
谐波治理措施
谐波治理措施
谐波治理措施是指为了控制或减轻电能系统中的谐波干扰和谐波问题,采取的一系列技术手段和措施。
下面列举几种常见的谐波治理措施:
1. 谐波滤波器:谐波滤波器是用于滤除电能系统中谐波成分的装置。
它们可以通过选择合适的滤波器参数,将谐波电流从系统中滤去,从而降低谐波干扰。
常见的谐波滤波器包括无源滤波器(谐波消除器)、有源滤波器、谐波滤波器组等。
2. 谐波控制变压器:谐波控制变压器是一种专门设计用于抑制谐波的变压器。
它的设计可以消除或减小电力系统中的谐波干扰,并保证电力质量。
3. 谐波抑制器:谐波抑制器是一种用于控制谐波干扰的装置。
它可以通过改变阻抗、相移、补偿等方式,来削弱或消除电力系统中谐波的影响。
4. 谐波限制器:谐波限制器是一种用于限制谐波电流流入电力系统的装置。
它可以通过控制谐波电流的大小和频率,来避免谐波电流对电力系统的损害。
5. 谐波控制技术:谐波控制技术是一种综合运用以上措施的技术手段。
它通过结合各种谐波治理措施,对电力系统中的谐波进行综合治理,以确保电力系统的正常运行和电力质量。
总之,谐波治理措施旨在降低谐波干扰,保证电力系统的正常
运行和电力质量。
在实际应用中,应根据具体情况选择合适的治理措施,并综合考虑成本、效果、可行性等因素,以达到最佳的谐波治理效果。
谐波治理方案
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。
一、谐波治理谐波成因电网谐波来自于三个方面:1.发电源质量不高产生谐波:发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。
2.是输配电系统产生谐波:输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。
它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。
铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。
3.是用电设备产生的谐波: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。
我们知道,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,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,其谐波含量随电容值的增大而增大。
如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,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,也还有11次及以上奇次谐波电流。
谐波治理方案
谐波治理方案1. 引言谐波电流是电力系统中的一种常见问题,特别是在有非线性负载的情况下。
谐波会导致电网中的电压畸变、设备损坏以及其他负面影响。
因此,为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行,需要实施谐波治理措施。
本文将介绍一种谐波治理方案,以减少电力系统中的谐波电流。
方案包括谐波源的识别、谐波电流监测与分析、谐波滤波器的设计与应用等内容。
2. 谐波源的识别在电力系统中,谐波源可能来自于各种非线性负载,例如电弧炉、变频器、电子设备等。
通过谐波源的识别,可以确定谐波的产生位置和程度,从而为后续的治理措施提供依据。
识别谐波源的方法可以采取谐波电流监测仪器进行实时监测和分析,也可以通过分析电力系统中各个非线性负载的谐波特性来确定谐波源。
根据谐波源的识别结果,可以制定相应的谐波治理方案。
3. 谐波电流监测与分析对谐波电流进行监测和分析是实施谐波治理的重要步骤。
通过谐波电流监测,可以了解电力系统中谐波的产生和传播情况,确定谐波电流的频谱特性。
在监测期间,需要采集电力系统中各个节点的电流数据,并对其进行分析。
谐波电流分析可以采用频谱分析方法,通过对电流信号进行傅里叶变换,得到电流在不同频率下的谐波分量。
分析结果可以帮助确定主要的谐波成分和谐波级别,为后续的治理方案设计提供依据。
4. 谐波滤波器的设计与应用谐波滤波器是减少电力系统谐波的一种常用设备。
根据谐波分析结果,可以设计合适的谐波滤波器,并将其应用于电力系统中,以降低谐波电流水平。
根据谐波分析结果,可以确定谐波滤波器的额定电流和安装位置。
一般来说,谐波滤波器应该安装在负载侧,使其能够尽量接近谐波源,以最大限度地降低谐波电流。
在谐波滤波器的设计过程中,需要考虑到谐波滤波器的阻抗特性和谐波滤波器的使用寿命等因素。
合理设计和应用谐波滤波器可以有效地减少电力系统中的谐波电流。
5. 结论谐波电流是电力系统中的常见问题,为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行,需要实施谐波治理措施。
谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明
谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。
谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题,它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。
因此,探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。
1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。
首先,在第2节中,我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。
然后,在第3节中,将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤,以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。
接下来,在第4节中,我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。
最后,在第5节中,我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。
1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施,并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。
通过对谐波问题的深入解析和案例研究,希望能提供给读者一些实用的指导和经验,以便在实际工程中有效地解决谐波问题。
此外,文章还将展望未来谐波治理发展的趋势,并指出可能面临的挑战,旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。
2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。
过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏,因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。
本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。
2.2 方法一:滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。
滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分,从而达到谐波抑制的效果。
常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。
被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。
它通常由电感、电容和电阻组成,并与系统并联或串联连接。
被动滤波器具有固定衰减特性,在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。
主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号,以达到抵消谐振效应的目标。
如何使用谐波注入法降低 PFC 谐波并改善 THD(第 1 部分)
如何使用谐波注入法降低PFC 谐波并改善THD(第1
部分)
作为德州仪器(TI) 高性能隔离式电源团队的一名工程师,我主要与通常需要高性能电源的服务器及电信公司合作。
开发高端功率因数校正(PFC) 设计,不仅需要在特定负载下使总谐波失真(THD) 低于一定百分比,而且还需要每个谐波都不超过IEC 61000-3-2 合规性标准中规定的特定限值。
在这篇
共分两部分的博客中,我将介绍用于降低PFC 谐波和改善THD 的谐波注入法。
表1,IEC 61000-3-2 谐波限值
闭环调谐通常是一种降低谐波失真、改善THD 的有效方法。
不过,我看到过有PFC 设计通过了THD 测试,但无论工程师如何努力调谐控制环路,也无法通过单个谐波失真测试。
传统闭环调谐在这种情况下帮助不大。
因此需要使用新的方法来应对单个谐波。
我看到过工程师通过在单开关三相位整流器设计中注入三阶电流信号来降低THD。
这使我想到了一种抑制(补偿)高幅值谐波的类似方法。
这种方法应该很容易使用,不仅不涉及额外的硬件成本,而且还非常灵活,可抑制任何阶数的谐波。
在TI UCD3138 等数字电源控制器的帮助下,我开发出了一种简单的谐
波注入法,其可有效抑制(补偿)任意阶数的谐波。
因此,可降低特定阶数的谐波幅值、改善THD。
基本原理是生成一个特定阶数的正弦信号,并将该信号注入PFC 电流控制环路。
正弦信号的幅值可根据负载和输入电压等工作条件进行动态调整,从而可最大限度地提高抑制效果。
谐波治理方法(精选合集)
谐波治理方法(精选合集)第一篇:谐波治理方法谐波治理方法1、谐波治理原则。
通过分析,对通信、信号设备造成干扰的谐波主要来自牵引负荷,而铁路10kv电力供电设计多采用27.5/10kv供电方式,选择谐波干扰小的电源作为主供电源会降低安全风险。
但当地方电力系统检修时,或地方电源因居民用电导致谐波上升时,仍会干扰信号、通信供电电源的质量,所以改变设计方法,并不能解决此问题。
从供电的电源集中整治,然后供给相应的负荷,也不经济,固需要解决的容量太大,且即便是集中解决,从供电的角度讲,电源也并非单独供给通信、信号,目前的生产、生活设备大量采用了变频设备,如地热井水泵恒转矩变频供电装置,变频空调,电磁炉,炊事机械等等,也会产生大量的谐波,进而干扰通信、信号电源的质量,所以,大的方案就是通信信号根据设备的重要程度和对谐波要求的高低,来选择小容量的谐波治理设备,才能达到既经济又安全的效果。
各车站的通信、信号设备,其总功率一般不超过40kvA,治理相对容易。
2、谐波治理方法。
采用交—直—交系统进行隔离,此方法在国外早有使用,我也曾在朔黄线三汲、段庄两个分区所进行试验。
采用进口交—直—交,通过改变蓄电池的容量,还可满足因利用下雨导致10kv电源线供电中断而引起的行车干扰。
如2013年8月4日,朔黄线肃北至太师庄间大面积树木倒伏,导致贯通、自闭全部中断,影响行车近2小时,如果采用交—直—交逆变电源,在电池容量允许的情况下,就不会影响通信、信号的供电,不仅解决了谐波问题,还解决了供电中断对行车的影响,是一个一举双得的好事。
3、谐波治理措施。
3.1采用无源滤波器滤波。
日常采用的滤波治理方法,其中一种方法就是采用无源滤波装置,即所谓LC滤波器,主要由滤波电容器、电抗器和电阻器组成。
其与谐波源关联,除了起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要。
这种滤波器最早出现,具有结构简单,投资少的特点,运行可靠性高,所以运行费用较低,应用较为广泛。
谐波原理及治理方法
谐波原理及治理方法一、1. 何为谐波?在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。
谐波频率是基波频率的整倍数,根据法国数学家傅立叶(M.Fourier)分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率,幅度与相角。
谐波可以区分为偶次与奇次性,第3、5、7次编号的为奇次谐波,而2、4、6、8等为偶次谐波,如基波为50Hz时,2次谐波为l00Hz,3次谐波则是150Hz。
一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中,由于对称关系,偶次谐波已经被消除了,只有奇次谐波存在。
对于三相整流负载,出现的谐波电流是6n±1次谐波,例如5、7、11、13、17、19等,变频器主要产生5、7次谐波。
“谐波”一词起源于声学。
有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。
傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。
电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。
当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。
1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。
到了50年代和60年代,由于高压直流输电技术的发展,发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。
70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。
世界各国都对谐波问题予以充分和关注。
国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
谐波研究的意义,道理是因为谐波的危害十分严重。
谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。
谐波治理方案7篇
谐波治理方案7篇(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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谐波治理的基本方法
谐波治理的基本方法MLAD-MFC中频炉专用滤波器绿+波杰能从事谐波治理20余年,结合自己20多年的从业经验,以及相关的资料、研究,绿+波杰能将谐波治理的基本方法进行了总结,与大家一同探讨之。
绿+波杰能常用的谐波治理的基本方法,有以下四种:一、滤波器安装滤波器,是绿+波杰能治理谐波使用最多的方法。
滤波器分有源滤波器和无源滤波器两种,这两种方法,都可以减少谐波源的谐波分量。
有源滤波器的基本原理是把谐波源的波形与正弦波进行对比,差额部分由MLAD-APF有源电力谐波滤波器APF进行补偿。
无源滤波器的基本原理是通过把滤波电感L、滤波电容C进行串联或者是并联,使其在某次谐波发生谐振。
当发生串联谐振时,无源滤波器两端的电压在该次谐波的电压很小,接近于零,达到治理该次谐波的目的。
MLAD-MFC中频炉滤波器,就是使用该原理来抑制谐波的。
二、隔离谐波源产生的谐波,不仅会影响到与其使用同一电网的用电设备,还会通过变压器传输到高压线路中。
通过隔离,就可以将谐波源产生的谐波产生的谐波,阻挡到谐波源系统内部,从而减小或降低谐波的影响。
三、距离增大或减小谐波源与被干扰设备之间的距离,也是绿+波杰能解决谐波干扰问题的基本方法。
减小谐波源与被干扰设备之间的距离,可以减小系统阻抗,换句话说,就是可以提高供电电压;增大谐波源与被干扰设备之间的距离,就是可以将谐波的能量通过距离的增加来达到更大的衰减。
四、接地接地是绿+波杰能防止电磁干扰的有效措施。
对产生谐波的谐波源加装屏蔽装置,并将屏蔽装置可靠接地,这样,就可以有效解决谐波源干扰其它设备的问题,也可以用于解决谐波源被外界的电磁谐波所干扰带来的系列问题。
电力系统中的谐波治理
电力系统中的谐波治理电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压或电流的波动。
它们可能是由非线性负载引起的,如电脑、UPS、LED照明、变频器、电动机等。
谐波不仅会影响电力系统的稳定性和电能质量,还会给设备带来潜在的损害。
因此,对电力系统中的谐波进行治理至关重要。
在进行谐波治理之前,需要先了解谐波的特性。
谐波的主要特性包括:频率、振幅、相位、波形和谐波总畸变率(THD)。
其中,THD是指总谐波含量与基波电压或电流的比值。
THD越高,电能质量越差,设备受到的影响也越大。
治理谐波的方法主要包括:被动治理和主动治理。
被动治理是通过安装谐波滤波器等被动元件来限制谐波传播,从而达到治理的目的。
主动治理则是通过控制非线性负载,减少谐波的产生。
被动治理不仅可以减少谐波对电网的影响,还能够提高设备的寿命和可靠性。
但是,被动治理有其局限性,比如无法处理谐波产生的根本问题。
主动治理则可以从根本上解决谐波产生的问题,但成本较高,需要配备高度控制的设备。
被动治理中最常见的方法是安装滤波器,如谐波停波器、谐波抑制器等。
谐波停波器是一种被动电子设备,它可以用来过滤电路中的谐波。
谐波停波器主要由电感、电容和电阻等元件组成,其作用是消除电路中的高频噪声。
谐波抑制器是一种被动元件,它可以消除电力系统中谐波对设备的影响。
谐波抑制器主要由电感、电容和电阻等元件组成。
主动治理主要有以下几个方面:调整电脑、LED照明、UPS等非线性负载的工作状态;使用有源滤波器和多电平变频器等技术;使用LCL型滤波器等,从而控制谐波的产生和分布。
调整非线性负载的工作状态,可以减少谐波的产生,从而降低谐波的总畸变率。
有源滤波器可以根据实际需要自动选择不同的滤波器参数,从而达到滤波的目的。
多电平变频器可以产生多种不同频率的电压,从而控制谐波的产生和分布。
LCL型滤波器则可以限制谐波的传播,从而提高电能质量和设备的寿命。
在电力系统中,谐波治理需要遵循以下几个原则:首先,应尽可能采取前端控制措施,控制接入电网的非线性负载;其次,应优先考虑被动治理措施,如安装谐波滤波器等;最后,如果被动治理无法满足要求,应考虑采用主动治理措施。
谐波治理方案
谐波治理方案目前谐波治理主要有两种方法:1.无源滤波器无源滤波器主要由电抗器、电容器构成,体积比较庞大无源滤波器是由电容器和电抗器串联而成,并调谐在某个特定谐波频率。
滤波器对其所调谐的谐波来说是一个低阻抗的“陷阱”。
理论上滤波器在其调谐频率处阻抗为零,因此可吸收掉要滤除的谐波。
目前国内的谐波治理以无源滤波器为主,其特点是技术实现相对简单,容易实现; 便于维护; 成本较低,具有一定消谐效果,缺点是被动式滤波,一旦用电环境发生变化,无源滤波设备无法随之调整,滤波效果也就无法保证。
:单调谐滤波器的谐振频率会因电容、电感参数的偏差或变化而改变; 电网频率会有一定波动,这将导致滤波器失谐; 电网阻抗变化对单调谐滤波器的滤波效果有较大影响; 更为严重的是,电网阻抗与滤波装置有发生并联谐振的可能;2.有源滤波器有源滤波器主要由电力电子元件构成,体积比较小有源谐波过滤器使用的是电力电子技术来监控非线性负载,动态地纠正。
发现一个谐波自动注入一个补偿电流使波形恢复。
通过注入和抵消过程,恢复正弦波。
使失真减少到不足5%的总谐波失真(THD)。
其特点是可主动消谐,设备体积小,消谐效果非常理想,但是由于技术要求比较高,目前国内在该领域尚属空白。
它是一种用于动态抑制谐波,且可以补偿无功的电力电子装置,它能对大小和频率都变化的谐波及变化的无功进行补偿,可克服无源电力滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。
是一种主动型的控制装置。
有源电力滤波器的特点:实现了动态补偿,可对频率和大小都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,对补偿对象的变化有极快的响应; 可同时对谐波和无功进行补偿,且补偿无功的大小可做到连续节; 补偿无功时不需贮能元件;补偿谐波时所需贮能元件容量也不大。
即使补偿对象电流过大,电力有源滤波器也不会发生过载,并能正常发挥补偿作用。
受电网阻抗的影响不大,不容易和电网阻抗发生谐振。
能跟踪电网频率的变化,故补偿性能不受电网频率变化的影响; 既可对一个谐波和无功源单独补偿,也可对多个谐波和无功源集中补偿。
谐波治理措施及谐波电流计算的经验公式
谐波治理措施及谐波电流计算的经验公式摘要:文章通过分析谐波产生的原因,引出了适用于火电发电厂消除谐波危害的有效措施,即有源电力滤波器(apf),并且提出了计算谐波电流的经验公式,使得apf的选择更加合理,从而更有效地减小谐波的危害。
abstract: this article leads to effective measure for eliminating harm of harmonics from thermal power plant which is active power filter (apf) by analyzing how harmonics are produced. and, this article provides emprical formula which makes choice for apf more reasonable, accordingly reduces harm of harmonics.关键词:谐波;有源电力滤波器(apf);谐波电流key words: harmonics;active power filter (apf);harmonic current中图分类号:th132.43 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)11-0026-020 引言谐波是现代电子的副产品,当大量个人计算机(单相负荷)、ups、变频设备或能够将交流转换成直流的电子设备使用时,就产生了大量谐波。
随着现代科学技术的不断发展,和国家节能减排工作的深入推进,火力发电厂的厂用电设备越来越多的用到变频装置,且单机容量较大,这类非线性负载会产生大量谐波电流,并进入厂用电系统,对系统内各种用电设备包括变压器、电动机、电缆等均会造成不同程度的危害,因此消除或抑制谐波危害就显得十分必要。
1 谐波的定义、产生的机理及危害1.1 谐波的定义谐波是具有50hz整数倍频率的周波的组成部分,其频率是基波频率的倍数。
医院配电系统谐波治理及补偿
医院配电系统谐波治理及补偿第一部分谐波分析医院配电系统一般是10/0.4kV主变压器,主要负载为电子医疗精密设备、照明及变频通风设备、计算机及UPS等。
其中大部分为单相非线性负荷,低压配电网上谐波严重,主要谐波源可分为下面几种:1、通风设备:为了节约能源,大部分医院均采用变频风机及空调。
变频器是非常重要的谐波源,其总谐波电流畸变率达33%以上,会产生大量5、7次等的谐波污染电网。
2、照明设备:由于医院内部使用大量的荧光灯具,因此会引起严重的谐波电流,其中3次谐波为最高,当多个荧光灯接成三相四线负载时,中线上就会流过很大的三次谐波电流。
3、电子医疗精密设备:大型医院内的大型电子医疗设备一般为开关电源供电,开关电源设备会产生3、5、7次等谐波注入电网。
4、计算机及UPS:目前医院均为计算机网络管理,计算机的数量很大,此外服务器等数据存储系统必须配有UPS等备用电源。
个人电脑的开关电源及UPS均为谐波源,会产生大量的3、5、7次等谐波。
总之,医院的低压配电系统有大量的谐波源负荷,会产生大量的3、5、7次等谐波,严重污染电网。
大量的单相非线性负荷会造成三相不平衡、谐波超标、中性线谐波过载等电能质量问题,必须要治理谐波。
第二部分谐波的危害大量的谐波必然会产生严重危害,特别是谐波造成的电压波动会影响精密医疗设备,使其受到谐波信号的干扰而影响仪器的性能。
特别值得关注的是,医院是对电能质量要求很高的场合,意外断电和电网干扰对医疗仪器的影响不容忽视。
特别是对于部分进口仪器,对使用的电网环境要求很高,因为国外已经很早就重视了电能质量问题而进行了严格限制,很多仪器不能保证在谐波环境下正常检测,甚至会影响其使用寿命。
因此必须使用专门的设备来治理谐波,例如有源滤波器。
此外,治理谐波污染,是增加电容器使用寿命,提高功率因数,降低无功损耗,节约电费开支的重要手段。
低压配电系统中谐波污染的治理,还可以减少变压器、电缆、医疗设备的发热,增加其使用寿命,延长设备运行的平均无故障时间,降低维护、维修及更换设备的费用,具有附加的间接经济效益。
基于谐波电流注入法的永磁同步电机转矩脉动抑制策略
基于谐波电流注入法的永磁同步电机转矩脉动抑制策略永磁同步电机在磁场均匀度较高的情况下有着极高的效率和性能,但是在转速变化、负载变化等情况下容易出现转矩脉动现象,严重影响电机的运行稳定性和寿命。
针对这一问题,基于谐波电流注入法的永磁同步电机转矩脉动抑制策略被广泛研究和应用。
谐波电流注入法是一种通过注入特定频率的电流来抑制电机转矩脉动的方法。
该方法通过将特定频率的电流信号注入到定子电流控制环的参考电流中,从而抑制电机中谐波电流的产生,降低转矩脉动的幅值。
这种方法可以在不改变永磁同步电机电路结构和运行方式的前提下,有效地降低转矩脉动,提高电机运行的稳定性和性能。
基于谐波电流注入法的永磁同步电机转矩脉动抑制策略的实现需要进行谐波电流注入信号的设计。
通常采用的方式是通过模拟计算和实验测试,确定转矩脉动频率和谐波电流频率,并结合电机参数、控制算法等因素,得出最优的谐波电流注入信号。
然后将该信号与定子电流进行叠加,即可实现转矩脉动的抑制。
需要注意的是,基于谐波电流注入法的永磁同步电机转矩脉动抑制策略存在一定的局限性。
首先,该方法需要根据电机的特性进行谐波电流注入信号的设计,具有一定的工程应用难度。
其次,该方法在一些高速、大负载等特殊工况下可能难以实现对转矩脉动的有效抑制。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行选择,结合其他抑制转矩脉动的方法,实现永磁同步电机的最优性能。
总之,基于谐波电流注入法的永磁同步电机转矩脉动抑制策略是一种有效的抑制转矩脉动的方法,具有一定的工程应用价值。
在实际应用中需要结合电机特性、控制算法等因素进行设计和选择。
未来,该方法还有待进一步研究和优化,以满足不同应用场景下对电机性能的需求。
谐波失真参数 thdi
谐波失真参数 thdi谐波失真参数 THDI 通常用来描述电力系统中的谐波变形现象,在电力质量分析和电力设备设计方面具有重要的意义。
在本文中,我们将详细介绍谐波失真参数 THDI的概念、计算方法以及其在电力系统中的应用。
一、谐波失真参数 THDI 的概念谐波失真参数 THDI(Total harmonic distortion of current)是一种描述电力系统中电流谐波变形程度的参数。
它是用来表示电流中包含的总谐波电流占基波电流有效值的百分比。
其公式如下:THDI = [根号下(h2² + h3² + … + hn²)] / Irms × 100%其中 h2、h3、…、hn 表示电流中的第二次、第三次、…第 n 次谐波电流分量,Irms 表示电流的有效值。
二、谐波失真参数 THDI 的计算方法在实际应用中,谐波失真参数 THDI 的计算方法可以通过测量电流中的各次谐波分量并加以平方和开根号的方法计算。
一般常用的方法是采用 FFT 傅里叶变换算法或DSP 数字信号处理等方法实现。
具体计算方法如下:(1)用电流互感器或电表等设备将电流信号采集下来(2)将采集的电流信号进行 A/D 转换,得到数字信号(3)对数字信号进行 FFT 傅里叶变换,从频域上分析电流信号的特征(4)通过软件计算得出电流中各次谐波分量大小,并求出平方和(5)在得到平方和后,进行开根号处理,即可得到THDI 参数三、谐波失真参数 THDI 在电力系统中的应用谐波失真参数 THDI 在电力系统中广泛应用于电力质量分析和电力设备设计。
具体应用包括如下几个方面:(1) THDI 参数直接反映了电流谐波变形的程度,可用来评估电力系统中的电流质量,对于保障电力设备的工作稳定性和安全性具有重要意义。
(2) THDI 参数作为电源选择的关键指标之一,可根据各种设备的特性和要求,来选择合适的电力源。
基于谐波电流注入法的永磁同步电机转矩脉动抑制策略的重新说明
基于谐波电流注入法的永磁同步电机转矩脉动抑制策略的重新说明基于谐波电流注入法的永磁同步电机转矩脉动抑制策略的重新说明在永磁同步电机的应用中,转矩脉动一直是一个令人头疼的问题。
转矩脉动会给机械系统带来不稳定性,影响电机的性能和寿命。
为了解决这个问题,研究者们提出了许多方法,其中基于谐波电流注入法的转矩脉动抑制策略是一个颇具潜力的方案。
谐波电流注入法的基本思想是通过向电机注入一系列特定频率的谐波电流,来抵消掉转矩脉动信号。
这些谐波电流会产生与转矩脉动相同频率但相位相反的转矩,从而使得总的转矩输出保持相对平稳。
在具体实现上,谐波电流注入法可以分为两种方式:逆变器侧注入和电机侧注入。
逆变器侧注入是将谐波电流通过逆变器直接注入到电机的定子侧。
这种方式的优点是实现相对简单,但需要逆变器具备一定的谐波注入能力,且对逆变器的控制和保护要求较高。
电机侧注入则是将谐波电流通过一个专门的谐波注入单元注入到电机的转子侧,无需对逆变器进行改造。
这种方式的优点是灵活性高,对逆变器无特殊要求,但需要一定的硬件投入。
无论哪种方式,谐波电流注入法的实现都离不开对转矩脉动信号的准确测量和分析。
一般来说,我们可以通过电机上安装的转子位置传感器获取转矩脉动信号,然后经过变换和滤波等处理得到我们需要的信号。
在这个过程中,信号处理的准确性对整个系统的性能至关重要。
在应用谐波电流注入法实时抑制转矩脉动时,我们可以按照如下步骤进行操作:1. 利用转子位置传感器获取转矩脉动信号,并进行合理滤波和处理,得到需要注入的谐波电流频率和相位信息。
2. 根据谐波电流的频率和相位信息,控制逆变器或谐波注入单元,通过电机的定子侧或转子侧向电机注入谐波电流。
3. 通过注入的谐波电流,产生与转矩脉动相位相反的转矩,消除或减小转矩脉动。
需要注意的是,谐波电流注入法并不能完全消除转矩脉动,但可以显著减小其幅值。
在实际应用中,我们需要根据具体情况进行参数的调整和优化,以达到最佳的转矩脉动抑制效果。
LED电源总谐波失真(THD)分析及对策
LED电源总谐波失真(THD)分析及对策
LED电源总谐波失真(THD)分析及对策
1.总谐波失真THD 与功率因数PF 的关系
市面上很多的图1 该电路只有在输入交流电压的峰值附近,整流二极管才
出现导通,因此其导通角θ比较小,大约为60°左右,致使输入电流波形为尖状脉冲,脉宽约为3ms,是半个周期(10ms) 的1/3.输入电压及电流波形如图 2 所示。
由此可见,造成LED 电源输入电流畸变的根本原因是使
用了直流滤波电解电容器的容性负载所致。
图2 对于LED 驱动电源输入电流产生畸变的非正弦波,须用傅里叶(Fourier)级数描述。
根据傅里叶变换原理,瞬时输入电流可表为:式中,n 是谐波次数,傅里叶系数an 和bn 分别表为:
每一个电流谐波,通常会有一个正弦或余弦周期,n 次谐波电流有效值In 可用下式计算:
输入总电流有效值
上式根号中,I1 为基波电流有效值,其余的I2,3,分别代表2,3, n 次谐波电流有效值。
用基波电流百分比表示的电流总谐波含量叫总谐波失真(THD) ,总
谐波含量反映了波形的畸变特性,因此也叫总谐波畸变率。
定义为
根据功率因数PF 的定义,功率因数PF 是指交流输入的有功功率P 与输入视在功率S 之比值,即
其中,为输入电源电压; U cosΦ1 叫相移因数,它反映了基波电流i1 与电压u 的相位关系,Φ1 是基波相移角;输入基波电流有效值I1 与输
入总电流有效值Irms 的百分比即K=I1 / Irms 叫输入电流失真系数。
上式表明,在LED 驱动电源等非线性的开关电源电路中,功率因数PF 不仅与基
波电流i1 电压u 之间的相位有关,而且还与输入电流失真系数K 有关。
逆变器电压谐波注入标准
逆变器电压谐波注入标准
通常来说,逆变器电压谐波注入标准会涉及到一系列的参数和要求,包括谐波总畸变率(THD)、各次谐波的限制百分比、谐波频率范围等。
这些标准通常由国际电工委员会(IEC)或国家标准化机构制定并发布。
在不同国家或地区,可能会有针对逆变器电压谐波注入的不同标准和要求。
逆变器电压谐波注入标准的制定旨在保障电力系统的稳定运行和电力负荷的安全使用。
合格的逆变器应当能够在其输出电压中控制谐波的含量,以满足相关的标准要求。
这有助于减少谐波对电力设备的损坏,降低系统中的电磁干扰,保证电力负荷的正常运行。
总的来说,逆变器电压谐波注入标准是为了规范逆变器输出电压中的谐波含量,保障电力系统的稳定运行和电力负荷的安全使用而制定的一系列要求和限制。
遵守这些标准对于逆变器制造商和电力系统运营商来说都是非常重要的,也有助于推动逆变器技术的发展和应用。
谐波治理及无功补偿方案参考
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-cosΦ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益,所以功率因数是考核经济效益的重要指标规划、实施无功补偿势在必行。
2、谐波治理的意义1、谐波的产生近年来,电力电子装置应用日益广泛,但它们也是最严重、最突出的谐波源,在各种电力电子装置中,整流装置所占的比例最大。
整流电路是一种将交流电能转换为直流电能的变换器。
变频装置是一种前段将交流电能变换为直流能的变换器,它在生产过程中必然会产生较大的谐波,且功率因数达不到0.9的要求。
变频装置是三相桥式,整流后是6脉动的,根据谐波理论分析,它产生的特征谐波为5、7、11、13、17、19……次,表达方式为h=6N±1(N=1,2,3,4,…正整数),特征谐波的电流与基波电流关系为:I h=I1/h。
变频装置在额定运行时,产生的5次谐波对基波含有率通常低于15%,7次低于8%,11次低于5%,13次低于2%。
在负荷较小时,虽然谐波含有率较高,但实际向电网注入的谐波电流并不大,同时11次及以上高次谐波虽然与低于7次的谐波电流相比数值较小,但由于低压侧短路容量较小,其阻抗相对较大,故对谐波电压含有率及低压侧波形畸变率影响较大。
所以11次以上谐波对电网影响不容忽视。
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如何使用谐波注入法改善THD(第1 部分)
作为德州仪器(TI) 高性能隔离式电源团队的一名工程师,我主要与通常需要高性能电源的服务器及电信公司合作。
开发高端功率因数校正(PFC) 设计,不仅需要在特定负载下使总谐波失真(THD) 低于一定百分比,而且还需要每个谐波都不超过IEC 61000-3-2 合规性标准中规定的特定限值。
在这篇共分两部分的博客中,我将介绍用于降低PFC 谐波和改善THD 的谐波注入法。
表1,IEC 61000-3-2 谐波限值
闭环调谐通常是一种降低谐波失真、改善THD 的有效方法。
不过,我看到过有PFC 设计通过了THD 测试,但无论工程师如何努力调谐控制环路,也无法通过单个谐波失真测试。
传统闭环调谐在这种情况下帮助不大。
因此需要使用新的方法来应对单个谐波。