电力系统谐波及其抑制技术

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电力系统谐波监测与抑制技术研究

电力系统谐波监测与抑制技术研究

电力系统谐波监测与抑制技术研究随着电力系统的快速发展和电子设备的广泛应用,电力质量问题日益突出。

其中,谐波是造成电力系统质量下降的一个重要因素。

谐波会导致电网设备的破坏、电力损耗的增加以及对用户设备的干扰等问题。

因此,电力系统谐波监测与抑制技术的研究和应用对提高电力系统的可靠性和质量至关重要。

一、谐波监测技术谐波监测是对电力系统中谐波分量进行实时监测和分析的过程。

通过谐波监测,可以了解电力系统中谐波的水平、频率和相位等信息,为进一步的谐波抑制提供依据。

1. 传统谐波监测技术传统的谐波监测技术通常采用数字示波器或功率分析仪等设备。

这些设备可以通过采集电流和电压波形,计算谐波的幅值和相位差等参数,并通过显示和记录的方式反映出谐波的情况。

然而,传统的谐波监测技术受到监测点有限、成本高昂以及数据处理复杂等限制。

2. 基于智能传感器的谐波监测技术近年来,随着传感器技术的发展,基于智能传感器的谐波监测技术得到了广泛应用。

这些智能传感器可以直接安装在电网设备上,实时采集电流和电压的波形数据,并通过无线通信传输给监测系统。

利用智能传感器,可以实现对电力系统多个监测点的谐波监测,提高监测的覆盖面和准确性。

二、谐波抑制技术谐波抑制技术是为了减少电力系统中谐波分量的水平,保持电力质量的稳定性和可靠性。

根据谐波抑制技术的原理和应用范围不同,可以分为有源谐波抑制和无源谐波抑制技术。

1. 有源谐波抑制技术有源谐波抑制技术是通过在电力系统中添加特定的电子器件,实时监测和控制电流和电压的波形,从而在电力系统中产生与谐波相反的波形,以抑制谐波。

有源谐波抑制技术具有响应速度快、抑制效果好等特点,但其设备成本高、容量有限等问题也需要解决。

2. 无源谐波抑制技术无源谐波抑制技术是通过改进电力系统的电网结构和设备设计,减少谐波的产生和传输,从而达到谐波抑制的目的。

无源谐波抑制技术可以通过限制谐波源的接入、加装滤波器和隔离变压器等设备来实现。

谐波治理措施

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。

谐波抑制的方法及其特点

谐波抑制的方法及其特点

谐波抑制的方法及其特点谐波抑制是指在电力系统中,通过各种技术手段来减小或消除系统中的谐波,以保证系统的稳定运行和电能质量的提高。

谐波对电力系统的影响主要表现在电源侧产生电能浪费、设备过热和电力系统的持续稳定性等方面。

下面将介绍一些常用的谐波抑制方法及其特点。

1.无功补偿方法无功补偿是通过在电力系统中引入无功电流,通过与谐波电流进行干涉或互相对抗来实现谐波抑制的目的。

根据无功补偿方式的不同,可以分为静态无功补偿和动态无功补偿两类。

静态无功补偿是指通过在电力系统中连接静止的无功补偿装置,如电容器组或者电感器组,并采用并联或者串联的方式补偿谐波功率。

静态无功补偿适用于较小规模、较低谐波频率的谐波问题。

特点是结构简单、投资成本低,但对谐波的抑制能力有一定限制。

动态无功补偿是指通过在电力系统中连接可以根据网侧电压和电流动态调整的电力电子装置,来实时地进行无功补偿。

动态无功补偿器可以根据谐波电流的频率和相位进行自适应地补偿。

特点是可靠性高、补偿能力强,适用于大规模、高谐波频率的谐波问题。

2.谐波滤波器谐波滤波器是一种通过滤除谐波电流或电压来实现谐波抑制的设备。

它由各种谐波滤波器元件(如电感、电容器、电阻等)组成,通过选择适当的元件参数和连接方式,可以在不同频率的谐波上实现良好的抑制。

谐波滤波器可以分为被动滤波器和主动滤波器两种。

被动滤波器是指通过合理选择谐波滤波器的元件参数和连接方式,在电力系统的敏感载荷端或供电侧连接谐波滤波器,以吸收或滤除谐波电流或电压。

被动滤波器结构简单、可靠性高,但对谐波内容和负载变化敏感,需要定期维护和调整。

主动滤波器是指通过控制电力电子开关装置工作时序,实时地感知谐波电流并进行相应的抗谐波干涉,以达到谐波抑制的目的。

主动滤波器具有自适应性强、动态响应速度快、滤波能力强等特点,适用于高谐波内容、频率变化较大的系统。

3.绝缘调频(PWM)技术绝缘调频技术是一种通过采用电力电子器件,通过调节电压和电流的幅值、频率和相位等参数,实现对谐波的抑制。

电网谐波的危害及抑制技术

电网谐波的危害及抑制技术

电网谐波的危害及抑制技术随着工业、农业和人民生活水平的不断提高,除了需要电能成倍增长,对供电质量及供电可靠性的要求也越来越多,电力质量(PowerQuality)受到人们的日益重视。

例如,工业生产中的大型生产线、飞机场、大型金融商厦、大型医院等重要场合的计算机系统一旦失电,或因受电力网上瞬态电磁干扰影响,致使计算机系统无法正常运行,将会带来巨大的经济损失。

电梯、空调等变频设备、电视机、计算机、复印机、电子式镇流器荧光灯等已成为人民日常生活的一部分,如果这些装置不能正常运行,必定扰乱人们的正常生活。

但是,电视机、计算机、复印机、电子式照明设备、变频调速装置、开关电源、电弧炉等用电负载大都是非线性负载,都是谐波源,如将这些谐波电流注入公用电网,必然污染公用电网,使公用电网电源的波形畸变,增加谐波成份。

近几年,传感技术、光纤、微电子技术、计算机技术及信息技术日臻成熟。

集成度愈来愈高的微电子技术使计算器的功能更加完美,体积愈来愈小,从而促使各种电器设备的控制向智能型控制器方向发展。

随着微电子技术集成度的提高,微电子器件工作电压变得更低,耐压水平也相对更低,更易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。

例如,20世纪70年代计算机迅速普遍推广,电磁干扰及抑制问题更是十分突出,一些功能正常的计算机常出现误动作,而无法找出原因。

1966年日本三基电子工业公司率先开发了“模拟脉冲的高频噪音模拟器”,将它产生的脉冲注入被试计算机的电源部分,结果发现计算机在注入100~200V脉冲时就误动作,难怪计算机在现场无法正常工作,其原因之一是计算机的电源受到了污染。

因此,受谐波电流污染的公用电源,轻者干扰设备正常运行,影响人们的正常生活,重者致使工业上的大型生产线、系统运行瘫痪,会造成严重经济损失。

国际电工委员会(IEC)已于1988年开始对谐波限定提出了明确的要求。

美国“IEEE电子电气工程师协会”于1992年制定了谐波限定标准IEEE—1000。

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

电力系统中的谐波分析与抑制技术研究随着电力系统的发展,电气设备的广泛应用和高效能力的需求,电力系统中的谐波问题日益凸显。

谐波是由于非线性元件如电子器件、变频调速器、照明灯具、电动机等在电力系统中的工作状态非正常运行,从而导致基波电流、电压失真,引起的一种频率与基波频率不同的交流电信号。

谐波不仅降低了电力系统能效,还会影响电力设备的工作寿命。

因此,通过谐波分析和抑制技术研究,可以有效提高电力系统的可靠性和能效。

一、谐波分析电力系统中的谐波主要包括电流谐波和电压谐波,它们在电力系统中的传输会产生一系列不利影响。

电流谐波不仅会导致电力变压器铁芯、线圈、绝缘材料等元件中出现高次谐波电流、高温、电弧、电晕等现象,还会引起母线和设备的铜损。

电压谐波则会导致相关设备的故障、损坏,影响电力系统的安全运行。

因此,准确分析谐波特性成为保证电力系统正常运行的重要前提。

谐波分析通过测量和处理电流、电压、功率等参数,对电力系统中的谐波进行分析,了解系统中的谐波含量和频率范围等,为后续的抑制措施提供数据支持。

二、谐波抑制技术为了降低电力系统中谐波的影响,采用一系列设备和技术手段进行谐波抑制,主要包括以下方面。

1.使用线性负载线性负载包括电阻、电感、电容等。

与电子器件、变频调速器等非线性负载相比,线性负载的特性更加稳定,不会产生谐波。

因此,在谐波控制上力求使用线性负载,降低谐波产生的可能性。

2.谐波滤波器谐波滤波器通常由谐波滤波器电抗器和谐波滤波器电容器组成。

谐波滤波器能在电力系统中消除谐波,其原理是将谐波信号通过电感器、电容器等高阻抗元件滤除掉,同时保留基波信号传输到目标设备,以达到谐波抑制的效果。

3.多网侧变压器传输多网侧变压器传输是通过连接两个及以上变电站,在电网多个侧面进行谐波抑制。

多网侧变压器传输中,正、负序谐波和零序谐波会在不同的变压器侧面互相抵消,从而降低电力系统中谐波的含量。

4.使用非线性抑制器非线性抑制器与电力系统中的非线性元件相似,但其特性更加稳定。

电力谐波的抑制技术

电力谐波的抑制技术

电力谐波的抑制技术电力谐波是在电网中存在着的非正弦波形式的电力信号,它会对电网的功率质量、电能计量、电力设备的正常运行以及附近设备的干扰造成不良影响。

电力谐波的抑制成为了电力系统中必须要解决的问题,相关的技术和方法也逐渐成熟。

一、电力谐波的形成原因1. 非线性负载非线性负载是引起电力谐波的主要原因之一。

在非线性负载中,如电弧炉、变频器、电视机和计算机等,其负载和电源输出的像非线性电阻一样。

当其被电源供给的电压频率和幅值发生变化时,负载对电源装置的电流反应与电压不同,使波形发生畸变,进而产生电力谐波。

2. 电容的接入在某些情况下,电容的接入也会导致电力谐波的形成。

电容在低频环节呈现开路状态,在高频环节则呈现短路状态,当由非线性负载产生的高频电路中有电容接入时,就容易让高频电流通过电容引起振荡。

3. 变压器的短路变化电力谐波还可能在变压器的短路变化中产生。

这种情况的出现主要原因是变压器中的铁芯会在高频过程中表现出饱和特性,在短时间内可能会发生短路变化,从而导致电力谐波进入电网。

二、电力谐波的危害1. 对供电电网造成不良影响处于同一电网中的所有电气设备都会受到电力谐波的影响,而高电压、畸变电流和漏电等谐波会引起线路的损坏和故障,降低供电可靠性。

2. 影响设备正常运行电力谐波对设备的正常运行造成了干扰,降低了设备的工作效率,而且在计量和监测等环节中,由于电力谐波的带宽较高,这可能会影响计量和监测的准确性。

3. 整体经济成本增加由于电力谐波的存在,设备的寿命可能会缩短,这将导致维护和更换成本的增加。

供电可靠性差会引起生产停顿,可能会产生很多损失。

为了消除电力谐波的危害,人们研究和发展了多种电力谐波抑制技术。

1. 滤波器滤波器的设计是以限制或消除电力谐波为目的。

这种电力谐波抑制技术非常成熟,并且被广泛应用。

滤波器一般包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。

低通滤波器是最常见的一种滤波器,它可以挡掉高频电流和电压波动。

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

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。

电力系统谐波及其抑制技术浅析

电力系统谐波及其抑制技术浅析
21年第0 期 02 3
科技 一向导
◇电 子科技◇
电力系统谐波及其抑制技术浅析
温 育斌 ( 平 县 供 电有 限公 司 福 建 武 武平 34 0 ) 6 3 0
【 要】 摘 随着科技 的进步和 电力市场的开放 , 电能质量 引起 用电企业的关注。 由于各种谐波源 负载应 用普及 , 生的谐波对 电网及用电的 产 污染日益严重。因此 , 谐波及 其抑制技 术己成 为国内外广泛关注的课题 。 本文简迷 了电力系统 中谐波产生的原 因 , 了谐波对供配电 系及其 分析
23被 动 治 理 .
2电 力 系统 谐 波 抑 制 的 措 施 .
21 .受端治理 P来 负荷 P 来提供 它是一种有前 从受到谐波影响的设备或系统 出发, 提高设备 或系统的抗 谐波干 流 由 A F 提供 , 的基波无功功率 由 P F 途 的滤波及无 功补偿方式 扰能力 。 234有源无源混合滤波器 .. 21 改善供 电环境 . .1 . 选择合理的供 电方式 将2 种滤波器相结合构成 的混合 型滤波器 .用 A F P 来补偿 冲击 将谐 波源 由较大容量的供 电点或高一 级电压的电网供 电. 可以减 用 P 少谐波对系统 或其 他设备的影响 . 这些 必须在 电网规划 和设计时考 性无功和低频变化的谐 波 . P F补偿 和吸收缓慢变化 的无功功率和 它是 目前电能质量研究 的热点 虑, 保持负荷 的三相平衡 , 有助于减少 3 次谐波 , 对谐波源负荷 由专 门 高频谐波 .
谐 波 的定 义 :
电容器过负荷而严重影 响其使用寿命 () 2 电容器组 的谐 波容抗 与系统 等效谐 波感抗相 等而发 生谐振 时, 引起 电容器谐波 电流严重放大 , 电容 器过热而导致损 坏。还 引 使 起 电容 器局部放电 . 加速 电容器介质老化 , 缩短使用寿命 1. .3对同步电动机或异步 电动机运行的影响 2 高次谐波旋 转磁场产生 的涡流 , 使旋转 电机 的铁损增加 . 同步 使 电动机 的阻尼 线圈过热 , 高次谐 波电流还将引起振 动力矩 . 电机 转 使 速发生周期性变化 , 增加了损耗 和缩短 了电机 的绝缘 寿命 谐 波还 会 引起变压器外壳 的钢片和某些附属零件局部严重过热 1. .4对继 电保护及 自动装置 的影响 2 谐波对 电力系统 中以负序 ( 基波 ) 量为基础 的继电保护和 自 动装 置 的影 响十分严 重 , 这是 由于这些按 负序 ( 基波 ) 整定的保护装 置 . 量 整定值小 、 灵敏度高。如果在负序基础上再叠加 上谐波 的干扰则会 引 起发 电机负序 电流保护误动( 若误动 引起跳 闸, 则后果严重) 。

电力系统谐波分析与抑制技术研究

电力系统谐波分析与抑制技术研究

电力系统谐波分析与抑制技术研究近年来,随着电力系统规模的扩大和电气设备的普及,电力系统中出现的谐波问题日益严重。

谐波是指电力系统中频率为整数倍于基频的电压或电流成分。

谐波存在的问题包括增加了线路损耗、降低了电力设备的效率、加剧了电力系统的振荡、对电网稳定性造成影响,并给生产设备以及电力质量带来了诸多负面影响。

为了解决这些问题,电力系统谐波分析与抑制技术应运而生。

谐波分析是针对电力系统中谐波问题进行的研究,旨在找出谐波成因,并进行定性和定量的分析。

首先,对系统中各个谐波的频率、幅值、相位进行测量和监控,建立一套全面的谐波分析系统。

其次,通过对电力设备的测试和检测,确定哪些设备是谐波主要的源头,并对其进行分析。

从而得出谐波问题的成因以及谐波的传播路径。

谐波分析的结果可以帮助电力系统的维护人员,对具体的问题设备进行改造或者维修,以减少谐波的产生和传播。

谐波抑制技术是在谐波分析的基础上,采取相应的措施来减少或抑制谐波的传播和影响。

目前,常用的谐波抑制技术包括主动型和被动型两种。

主动型谐波抑制技术通过添加补偿电路,可以实时地检测到谐波的存在,并产生与其相等但相位相反的电流进行抵消。

这种技术主要应用于大型电力系统和交流输电系统上,可以有效降低谐波对电网的影响。

被动型谐波抑制技术则是通过添加谐波滤波器或者调整负载电路来减少或抑制谐波的传播。

这种技术主要应用于建筑物内部或者小型电力系统中,对于特定谐波频率的抑制效果明显。

除了主动型和被动型谐波抑制技术之外,还有一些先进的谐波抑制技术值得关注。

例如,采用多电平逆变器技术可以有效降低谐波对电力设备的影响。

多电平逆变器可以将主要负责产生谐波的电力设备接入到中性点,减少谐波的传播。

同时,改进电力设备的设计和制造工艺,可以降低谐波的产生。

此外,合理设计和规划电力系统的拓扑结构,可以减少谐波的传播路径,降低谐波对电力设备和电网的影响。

谐波问题的解决不仅需要技术手段的支持,还需要政府、企业以及社会各界的共同努力。

电网谐波的危害及抑制技术的综述

电网谐波的危害及抑制技术的综述

轰蚕弘裂副m m电网谐波的危害及抑制技术的综述李少坤(广东电网揭阳普宁供电局广东普宁515341)[摘要】公用电网中的谐波(即谐波电流和谐波电压),是对电网环境非常严重的污染这就要求电力监控设备能够及时准确地对电网谐波分量进行监测。

主要运用文献资料法,查阅人量有关资料.分析电网谐波的危害,总结了电网谐波的抑制技术,希望对电嘲谐波能进一步进行治理.[关键词]电网谐波危害抑制技术中田分类号:TM7文献标识码:A文章编号l1671--7597(2008)1120014--01一、对电用蕾破的认识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,除了得到与电嘲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.这部分称为电网谐波。

谐波频率l孑基波频率的比值(n=f n/f1)称为谐波次数。

电嘲中有时也存在非整数倍次数,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。

[1J电力系统中存着各种各样谐波源(谐波源是指向公用电网注入谐波电流或公用电网中产生谐波电压电气设备),特别是变流装置等设备。

高频谐波电流常常会产乍意想不到的问题:会使变压器、电缆和其它电力元件产生附加热损耗;造成控制、保护和测量系统的功能异常,通信和数据网络也因此受到谐波干扰。

应该注意,电力系统所指的谐波是稳态的工频整数倍数的波形.电嘲暂态变化诸如涌流、各种干扰或故障引起的过压、欠压均不属谐波范畴。

电网谐波分析需要采集的数据包括三相线路的电压、电流共6个量(对于每条输电线路)。

在以往的开发过程中采用M A X l97进行数据采集。

我囊}l登■明蕾蕾■日肿l锵●●■■■●压鲁醴f-懈鲁膏●嘲oi函ImIW(IrJ㈣■诜融‘O●‘Ot4们必须把电嘲中的电压总谐波畸变率及各次谐波含有率控制在有效的范围内,保证供电质量,使接入电网中用户的各种用电器免受谐波危害,保持正常工作。

限制谐波注入电网的谐波电压,防止其对发供电设备的影响.保证电网的安全经济运行。

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

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。

发电机试验中的电流谐波分析与谐波抑制技术

发电机试验中的电流谐波分析与谐波抑制技术

发电机试验中的电流谐波分析与谐波抑制技术电力系统中的电流谐波问题一直是一个重要的研究领域。

电流谐波的存在会导致各种问题,例如发电机、变压器的过热、设备损坏以及对电网稳定性的影响等。

因此,对于电流谐波的分析和抑制技术的研究显得尤为重要。

本文将针对发电机试验中的电流谐波问题进行深入探讨,并介绍一些有效的谐波抑制技术。

1. 电流谐波的成因电流谐波是由非线性负载引起的,当线性电源连接到非线性负载上时,非线性负载的非线性特性会使得电流信号变得畸变,并产生各种谐波成分。

发电机试验中的非线性负载主要来自于各种电力设备和电子设备,在实际测试中会产生丰富的谐波。

2. 电流谐波的分析为了更好地了解电流谐波及其对电力系统的影响,我们需要进行电流谐波分析。

电流谐波分析的基本方法包括频率扫描法、滤波法和快速傅里叶变换法等。

其中,快速傅里叶变换法(FFT)是一种较为常用的分析方法,可以将电流信号从时域转换为频域,得到谐波分量的频率和幅值。

3. 发电机试验中的电流谐波问题发电机试验是电力系统中的重要环节,而电流谐波问题也常常在发电机试验中出现。

电流谐波会导致发电机过热,减少发电机的寿命,同时也会对电网产生不良影响。

因此,研究如何抑制电流谐波在发电机试验中显得尤为重要。

4. 谐波抑制技术目前,有多种谐波抑制技术可以应用于发电机试验中。

以下是几种常见的谐波抑制技术:4.1 谐波滤波器谐波滤波器是一种被广泛使用的谐波抑制技术。

它可以通过选择合适的电感、电容等元件,将谐波分量滤除,由此降低电流谐波的含量。

谐波滤波器通常由并联谐振回路构成,能够有效地降低谐波水平。

4.2 直流屏蔽器直流屏蔽器是一种用于抑制直流系统中的电流谐波的技术。

由于电流谐波分量主要集中在交流系统中,采用直流屏蔽器可以有效地减少当前测量中的电流谐波分量。

4.3 脉宽调制技术脉宽调制技术是一种用于降低电流谐波的有效方法。

脉宽调制技术利用电力电子器件的开关特性,通过调整开关频率和占空比来改变电流波形,从而减小电流谐波的含量。

电网谐波的危害及抑制技术

电网谐波的危害及抑制技术

电网谐波的危害及抑制技术
电网谐波是指在电网中频率等于整数倍基波频率的电信号,这
些信号会引起电网电压和电流的畸变,对电网和电力设备造成一定
的危害。

下面将介绍电网谐波的危害及抑制技术。

一、电网谐波的危害
1. 电压波形畸变:谐波会使电压波形发生变形,增加了设备的
压降,降低了电压质量,给电力系统带来压力。

2. 引起过电压:在谐波频率为倍频时,容易引起设备的过电压,进而引起设备的损坏。

3. 增加线损:当有谐波电流流过电网中的阻抗时,会产生附加
损耗,增加了线损,降低了设备的效能。

4. 造成电力设备损坏:谐波会使变压器、电容器等设备内部产
生热量,长期受煎熬可能导致设备的损坏或缩短使用寿命。

二、电网谐波的抑制技术
为了避免谐波对电网和电力设备造成的危害,可以采用以下抑
制技术:
1. 滤波器技术:将电网谐波通过滤波器滤除,消除畸变,提高
了电力质量,保护设备不受谐波干扰。

滤波器的结构由电阻、电感、电容等器件构成,能够滤除某一特定频率的信号。

2. 无功补偿技术:通过加入无功功率,改善电网的功率因数,
消除电流的谐波,保证电力质量。

3. 中性线滤波器技术:将谐波电流通过中性线滤波器抑制,以达到保护设备和提高电能质量的效果。

4. 散热或更换设备:对于耐高温设备,可以采用散热措施,减缓设备内部的热升,从而减少设备的故障。

对于长期受电网谐波影响的设备,可以考虑更换抗谐波能力更强的设备。

电网谐波对电网和电力设备造成的危害不容忽视,需要采取科学的抑制技术,保障电网的稳定运行和电力设备的使用寿命。

现代电力系统谐波及其抑制技术

现代电力系统谐波及其抑制技术
外还兼顾无功补偿的需要。 谐波源处增加静止无功补偿装 置。 能提高系统承受谐波的能力并快 速变化的谐波源 , 如电弧炉 、 电力机 车、晶闸管供电的轧钢机和卷扬机
电力系统内电力电子设备得到广泛 应用。由于非线性负荷的增加, 特别 是高压直流输电的应用, 使电力系统 的谐波问题 日 趋严重。 电气量中频率
户产生的谐波电流。 该方案在电网与 公共连接点之间同时实现了电压和 电流的净化, 但是投资大且容量不能 做的太大, 适用于电力配电系统和工 业电力系统的场合。
— —
接也方便。 由于电源电压直接加在逆
变桥上 ,对开关器件电压等级要求
高; 负载谐波电流含量高时, 装置容
对 干扰 大的 设备 与测 控装 置采
电设备的运行安全性下降; 对电力系 统外的影响主要表现在对通信设备 的电磁干扰。 谐波的存在严重地降低 了电能质量, 给电力系统带来较为严
重的危害。 谐波抑制主要有两种途径 : 主动
具有换流元件的设备应尽量增加换 流的相数及脉动数。理论分析表明, 换流装置在其交流侧与直流侧产生 的特征谐波次数分别为p + 和 p( kl k p 为整流相数或脉动数 , 为正整数) k 。 当脉动数 由p 6 = 增加到 p 1 =2时, 可
电流中的谐波分量产生与之相反的 谐波电流, 从而抵消线路中的谐波电 流。对于电流源性质的谐波源, 补偿
偿以及两个有源滤波器之间电容直
流电压调节。 P 的目的是阻止电源 AF
要是为了克服单独使用并联型A F P
方式要求容量较大这一缺点而提出 的。在这种电路中,P 仍起着谐波 AF
用不同相线供电。因为测量、 控制装
型即通过拓扑或控制的方法来改变
置的许多干扰是由电源线窜人的, 因 此在规划供电线路时, 对干扰大的设 备与测控装置采用不同相线供电。

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及消除方法

电力系统中的谐波分析及消除方法

电力系统中的谐波分析及消除方法摘要:本文针对电力系统中普遍存在的谐波问题进行了分析研究,首先概述了谐波的危害,然后介绍了三种谐波检测的方法,最后从改造谐波源的角度提出了几种谐波抑制方法。

关键词:电力谐波检测治理0 引言目前,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。

1 电力系统谐波危害1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。

1.5 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。

1.6 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。

1.7 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。

1.8 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。

2 谐波检测方法2.1 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。

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

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

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。

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电力系统谐波及其抑制技术[摘要]随着电力市场的广泛开放以及电力系统的不断发展,人们越来越多的关注电能的质量问题。

由于非线性荷载在电力系统中的广泛应用,因而所产生的谐波对电网造成越来越多的污染。

本文主要分析了一些谐波产生的危害以及抑制谐波的各种措施,并针对目前电力系统治理谐波所存在的问题提出了自己的合理化建议,供大家参考、学习。

【关键词】谐波;谐波抑制;谐波治理一、谐波产生的原因电力系统是一个密不可分的整体,我们可以分析电力系统谐波产生的原因主要有:1、电源本身质量不高而产生谐波:由于发电机三相绕组在制作上很难达到绝缘对称,铁心也很难达到绝对平均抑制,同步发电机所产生的谐波电动势是定子和转子之间的空气隙中的磁场非正弦分布所产生的。

在发电机实际的运行中,气隙磁场不是严格的正弦波,只是含有一定的谐波成分。

因此,在发电机的输出电压中,其本身就存在一定的谐波,而这其中的频率和谐波电压都是发电机本身的结构和工作状态。

2、输电系统产生的谐波:现在国家电网公司大力推行特高压电网,在特高压电网系统中广泛采用交流-直流-交流输电方式,两个交流系统采用直流系统连接(比如青藏联网工程)。

当两个隔离的交流系统标称频率相同(或多或少会有一个频率差),用直流互联,这个很小的频率差在直流电压下被晶闸管投切到另一端变流器所调制,会和基波频率产生频拍,引起闪变电流流通,并可能激发机械谐振。

二、谐波的危害谐波的存在对电网是一种污染,它使电力设备所处环境变化,也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来损害,其危害主要有:1、变压器各类损耗增加。

谐波会造成变压器的铜耗增大,其中包括对电阻、导体中的涡流、导体外部因漏通而形成的损耗1131。

铁耗也随之增加,对于带不对称负载的变压器而言,其负载电流如果含有直流分量,则会引起变压器磁路饱和,因此会使交流励磁电流的谐波分量大大增加。

2、引起换流装置非正常工作。

一旦换流装置的容量比例刚刚等于电网容量比例的1/3-1/2或超过的时候,在某些时刻虽然还没达到以上数值但电网参数则会造成较低次谐波次数的谐波谐振,常规控制角在交流电网电压畸变的情况下会形成触发脉冲间隔不等,系统的电压畸变会通过正反馈而被放大,从而影响整流器工作环境的稳定性,逆变器很可能因此发生连续的换相失败最终无法工作。

3、造成通信系统的非正常工作。

电力线路上流过的幅值(3、5、7、ll)较大的奇次低频谐波电流通过磁场耦合,与相邻近电力线间的通信线路会产生干扰电压,造成通信系统的非正常工作,对通信线路中通话的清晰度,当处在谐波跟基波的共同影响之下,会触发电话铃声响起,更严重的情况下会损坏通信设备并威胁人员的安全。

此外,高压直流换流站换相工程中所产生的电磁噪声会影响电力载波通信正常的工作状况,还会影响到基于载波工作的闭锁和继电保护装置的失效,从而威胁整个电网的安全。

4、加剧电力系统中主要电气元件的损害。

整换流装置和电容器组是存在与电力系统中的主要的电气元件,电力系统中产生的谐波会造成电容器部分放电,这样便加速了电容器等介质的老化,缩短了电容器等介质的使用年限。

由于谐波与无功补偿电容器组在某些条件的作用下会使谐振或者谐波放大,会造成电容器等介质负载超过规定范围或电压过大而损坏;常规控制角在交流电网电压畸变的情况下会形成触发脉冲间隔不等,系统的电压畸变会通过正反馈而被放大,从而影响整流器工作环境的稳定性,逆变器很可能因此发生连续的换相失败最终无法工作,严重的会损坏换相设备三、抑制电力系统谐波的技术措施电力系统谐波抑制措施主要有三种:3.1受端治理措施1、选择供电方式,改善供电环境为了减少谐波对系统或其它设备的影响,在电网规划和设计阶段,可以将谐波源由较大容量的供电点电网供电,或由高一级电压的电网供电。

保持负荷的三相平衡,减少三次谐波。

对谐波源负荷可以由专门的线路进行供电,减少谐波对其它负荷的影响。

如可将母线分为三段:把所有大型晶闸管整流装置、中型晶闸管整流装置及中频装置集中在一段母线上,其它不产生谐波的负荷和照明由另两段母线供电。

2、避免电容器对谐波放大抑制电容器对谐波电流放大方法有:①改变电容器的安装位置,安装点与电源间的感抗就不同,所引发谐振的频率也不同。

选择合式的安装地点,可有效避免与电源电抗相互作用而发生并联谐振。

②改变与电容器的串联电抗器,也就相当于改变了系统阻抗,可以避免谐波电流放大。

③限定电容器组的投入容量,可以有效减少电容器对谐波的放大并保证电容器组的安全运行。

④将电容器组的某些支路改为滤波器。

3、减少发电机谐波电动势畸变率。

在发电机制造上,可以采取如下措施来消除或减少谐波电动势:①星形连接不会出现三次或三的倍数次的各奇次谐波,因此,现代同步电机多采用星形连接。

②凸极同步发电机采用适当极靴宽度和不均匀气隙长度,可使气隙磁场波形尽可能接近正弦分布,减少谐波电动势产生。

③采用短距绕组,增加每极每相槽数,可减少谐波电动势产生。

④水轮发电机等多极电机,转子励磁绕组常采用分数槽绕组,实现了极对与极对之问的分布,减少了磁势中的谐波分量。

采取以上措施后,目前发电机的谐波电动势畸变率小于1%,一般可以忽略不计。

3.2主动谐波治理措施1、增加整流装置的脉动数。

从变流装置本身出发,通过变流装置的结构设计和增加辅助控制策略来减少或消除谐波。

主要在设备定货阶段和签订技术协议时对生产厂家提出要求,整流装置产生的特征谐波电流次数与脉动次数P有关,h=kP士1(k=1,2,3.……)。

多脉波变流技术大功率电力电子装置常将原来6脉波的变流器设计成12脉波或24脉波变流器以减少交流侧的谐波电流含量。

当脉动数增加时,整流器产生的谐波次数也增高,而谐波电流近与谐波次数成反比,因此一系列次数较低,幅值较大的谐波得到消除,谐波源产生的电流将减少。

2、改变谐波源的配置或工作方式。

具有谐波互补性的装置应集中,否则适当分散或替使用,适当限制会大量产生谐波的工作方式。

3、采用多重化技术。

将多个变流器联合起来使用,用多重化技术将多个方波叠加,消除频率较低的谐波,得到接近正弦波的阶梯波,但装置复杂,成本较高。

3.3被动谐波治理措施1、无源滤波器(PPF) 或称为LC滤波器[7]为了实现滤波的效果,给电力系统提供并联低阻通路,同时兼顾无功补偿以及电压调整的需要。

针对电力系统中几种特定的谐波,在平时工作中我们最常用的办法是:将电力电容器、电抗器和电阻器按功能要求合理组合。

最普遍的组织形式:一组或数组单调谐波组成,必要的时候会增加一组高通滤波器。

虽然此种滤波器本身存在一些难以克服的缺点,但该滤波设备因内部结构简单、投入资金少、运行可靠稳定、运行成本低等特点,到目前为止,仍然是电力系统中最普遍的滤波方式。

2、有源滤波器(APF)APF也是我们在日常电力工作中普遍采用的一种滤波器,APF达到消除谐波的原理是:检测电路从而分析电网中存在的谐波电流,之后通过控制逆变电路产生相对的补偿电流分量,并注入电网,以此达到消除谐波的目的。

APF消除谐波的由以下几个环节组成:检测高次谐波电流、调节和控制器、脉宽调节的逆变器以及直流电源等。

APF因其不受电力系统阻抗的影响,因而可以避免与电力系统阻抗产生谐振的危险,并能达到抑制电压闪变、补偿无功电流。

APF的另一个特性是白适应功能,能够自动的跟踪补偿变化着的谐波。

APF与系统的主要连接方式可以分为以下四种:1、串联型,2、并联型,3混合型,4、串并联型。

3、有源电路调节器(APLC)APLC是指向网络中某个(几个)优选节点注入补偿电流,通过补偿电流在网络中一定范围内的流动,实现该范围内所有节点谐波电压的综合抑制。

四、目前电力系统谐波的治理情况4.1 电力系统谐波治理面临的问题随着供电部门对电网清洁要求的不断提高,逐渐意识到供电系统中谐波抑制与治理的紧迫性。

但是在实际工作处理中还面临以下几个问题:1)整个供电系统的谐波抑制与治理是一个系统工作,仅仅靠一个部门、一个单位来处理是无法进行的,再加上技术和产品在工程中的应用不是完全成熟,目前谐波治理只限于测试谐波数据,至于对谐波污染企业的处罚,好像没有严格的规定;2)由于电力系统的复杂性和实时性,用电负荷的性质和大小随时间的变化没有规律,从而使得背景谐波的测量不准确,做出的技术方案针对性不强,很难达到预期的效果;3)谐波的抑制与治理一次性投资比较大,所产生的直接经济效益不够明显,短期内难以对供电系统稳定和电压质量形成量化计算,加大了投资决策的难度。

4.2 电力系统谐波抑制和治理建议既然电力系统谐波的治理不是靠某个部门、某个单位、某个技术人员个人的努力就能完成的,那么就应该从全局出发,编制合理的谐波抑制和治理措施。

新变电站投运前,在设计阶段应该充分考虑谐波所带来的影响,在新项目的论证设计阶段,就要对含有谐波源的设备严格按照技术规范和国家的有关标准对其进行评定,如果检测超标,必须及时设计抑制谐波的设备或者采取一些相应的抑制措施。

在设计和设备订货阶段,签定技术协议时要充分考虑系统的谐波水平,不仅要使新设备谐波达标,而且还要对系统谐波有所治理,达到“防治结合”的目的。

要求设计单位进行详细计算和规划,考虑充分的裕度,从源头上抑制谐波的产生。

公司要组织内部技术人员成立专门的技术研究组,与相关的的研究单位、设备厂商合作,采用相应的检测手段,对整个系统大用户专线或系统的母线电压在不同运行方式下进行测量,编写“供电系统谐波源和谐波污染调查分析报告”,形成专项报告。

依据批准的专项报告制订供电系统谐波抑制和治理规划。

①首先,要在技术上采用低压滤波,高压补偿。

对已投运的谐波源负载,在用电设备低压侧加装滤波装置;对压谐波源负载加装补偿滤波装置或无源滤波器(PPF)。

对用户的设备和用电情况进行跟踪调查、分析研究用户的具体情况,统一检测、设计、采购设备和施工管理,各单位组织实施,公司主管部门做效果评价。

②先分区治理谐波,后分区系统补偿。

上述措施采取后的供电系统进行检测,依据检测结果分区采用抑制措施,考虑装设调谐滤波器,跟踪系统谐波变化投切滤波器(PPF、APF);投入滤波器后对各供电子系统无功进行验算,功率因数不满足要求时装设VC或SVC。

③定期检测,不断总结效果,修改规划和改进方法。

确定检测点,定期检测,重计算校核,改进方案,修正滤波器参数和调整支路。

五、总结电力系统谐波污染问题已受到越来越多的关注和研究,电网污染和环境污染一样,需要投入大量的精力和财力去解决,需要相关课题研究人员、供电部门和各大用户通力协作,从源头上进行治理。

减少谐波源头污染,采取积极措施抑制电网中已有的谐波,通过先进的数学算法检测和分析谐波从而抑制谐波,并形成统一的评价整体是谐波未来的发展方向。

在不久的将来,希望随着有源电力滤波器的广泛应用以及一些先进的谐波监测技术的推广,真正打造一个绿色的舟山电网,绿色的浙江电网。

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