电网谐波分析及其建模

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电力系统中谐波分析与治理

电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。

然而，谐波问题却成为了影响电力系统质量的一个不容忽视的因素。

谐波不仅会导致电力设备的损坏，还会增加电能损耗，降低电力系统的可靠性。

因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有十分重要的意义。

一、谐波的产生要理解谐波，首先需要了解它的产生原因。

谐波主要来源于电力系统中的非线性负载。

常见的非线性负载包括各种电力电子设备，如变频器、整流器、逆变器等，以及电弧炉、荧光灯等。

以变频器为例，它通过对电源进行快速的通断控制来实现对电机转速的调节。

在这个过程中，电流和电压的波形不再是标准的正弦波，而是包含了各种频率的谐波成分。

整流器在将交流电转换为直流电的过程中，由于其工作特性，也会产生谐波。

同样，电弧炉在工作时，电弧的不稳定燃烧会导致电流的剧烈变化，从而产生谐波。

二、谐波的危害谐波的存在给电力系统带来了诸多危害。

对电力设备而言，谐波会使变压器、电动机等设备产生额外的损耗，导致设备发热增加，缩短使用寿命。

对于电容器来说，谐波电流可能会使其过载甚至损坏。

在电能质量方面，谐波会导致电压和电流波形的畸变，使电能质量下降，影响用电设备的正常运行。

例如，对于计算机等精密电子设备，谐波可能会引起数据丢失、误操作等问题。

此外，谐波还会增加电力系统的无功功率，降低功率因数，从而增加线路损耗和电能浪费。

三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析。

目前，常用的谐波分析方法主要有傅里叶变换、小波变换和瞬时无功功率理论等。

傅里叶变换是谐波分析中最常用的方法之一。

它可以将一个复杂的周期性信号分解为不同频率的正弦波分量，从而得到各次谐波的幅值和相位信息。

然而，傅里叶变换在处理非平稳信号时存在一定的局限性。

小波变换则能够很好地处理非平稳信号，它通过对信号进行多尺度分析，可以更准确地捕捉到信号在不同时间和频率上的特征。

电力系统中的谐波问题与分析技术研究

电力系统中的谐波问题与分析技术研究引言：现代社会对电力的需求越来越大，电力系统的稳定运行对于社会经济的发展至关重要。

然而，电力系统在运行过程中会面临一些问题，如谐波问题。

谐波是电力系统中的一种普遍现象，它对系统的稳定性和设备的正常运行产生了不可忽视的影响。

因此，对电力系统中的谐波问题进行深入研究和分析，提出相应的解决方法和技术手段是非常必要的。

一、谐波问题的定义与影响1. 谐波的定义谐波是指电力系统中存在的频率是基波频率整数倍的谐振现象。

电力系统中产生谐波的主要原因包括非线性负载、发电机组的谐波励磁和谐波源的接入等。

谐波问题主要表现在电压和电流波形畸变、系统损耗增加以及设备寿命缩短等方面。

2. 谐波问题的影响谐波对电力系统的影响主要体现在以下几个方面：（1）设备损坏：谐波会导致电力设备的工作电流和温度升高，进而加速设备的老化和损坏；（2）电网损失：谐波会导致电网中的有功和无功损失增加，降低系统的效率；（3）通信干扰：谐波会对通信设备产生干扰，降低通信质量和可靠性。

二、谐波分析技术为了解决电力系统中的谐波问题，需要进行谐波分析，找出谐波源，并提出相应的处理措施。

目前，谐波分析技术主要包括频谱分析和时域分析两种方法。

1. 频谱分析频谱分析是通过观察电力系统中各频率成分的振幅和相位关系，以及谐波频率分布情况来分析谐波问题。

常用的频谱分析方法包括傅里叶变换和小波变换。

（1）傅里叶变换傅里叶变换能够将信号在频域中分解成各个频率成分，并得到各频率成分的幅度和相位信息。

通过对电压或电流波形进行傅里叶变换，可以得到具体的谐波频率及其振幅，从而判断谐波的产生原因。

（2）小波变换小波变换是一种时频分析方法，能够同时提供时间和频率信息。

它通过对信号进行连续的分解，得到各个频率成分在时域和频域上的分布情况，更能反映谐波在时间上的变化特性。

2. 时域分析时域分析是通过观察电力系统中各时刻的电压和电流波形来分析谐波问题。

常用的时域分析方法包括快速傅里叶变换和窗函数法。

电网谐波分析及其建模

电网谐波分析及其建模电网谐波分析一般包括谐波检测、谐波分析和建模三个步骤。

首先，采用谐波分析仪或数据采集系统对电网进行全面的谐波检测，得到电网各节点的电压和电流波形，以及各谐波成分的幅值和相位信息。

其次，在得到谐波数据后，进行谐波分析，主要包括谐波频谱分析、谐波源识别和谐波水平评估。

通过谐波频谱分析可以了解电网谐波的频率成分和幅值情况；谐波源识别可以确定谐波产生的具体设备或负载；谐波水平评估可以评价谐波对电网设备的安全运行和电能质量的影响程度。

最后，根据谐波分析结果，建立电网谐波模型，以便对谐波进行仿真和预测，为电网的设计和运行提供参考依据。

建立电网谐波模型是电网谐波分析的关键步骤之一、电网谐波模型一般采用复数形式，可以分为节点模型和支路模型两种。

节点模型主要用于描述电网节点处的电压谐波情况，采用复数形式表示各谐波成分的相位和幅值；支路模型主要用于描述电网支路中的电流谐波情况，一般采用节点电压差法和支路等值法建立支路模型。

建立电网谐波模型的目的是为了了解电网各节点和支路上谐波的传播和衰减情况，以及谐波对电网设备的影响，进而采取相应的措施进行谐波补偿和谐波过滤。

电网谐波分析与建模在电力系统规划、设计和运行中起着重要的作用。

通过电网谐波分析和建模，可以了解电网谐波的产生和传播机理，预测潜在的谐波问题，指导电网的设计和建设；可以评估谐波对电网设备的影响，判断其安全运行的可行性；可以设计合理的谐波补偿和谐波过滤设备，提高电能质量，减小谐波对电网的危害。

因此，电网谐波分析与建模对于维护电网稳定运行和提高电能质量具有重要意义。

同时，随着电力电子设备和新能源接入电网的增多，电网谐波问题也日益突出，电网谐波分析和建模的研究和应用将变得越发重要。

电动汽车充电站建模与谐波分析报告

电动汽车充电站建模与谐波分析报告一、引言随着全球对环境保护的日益重视，电动汽车作为一种低碳、环保的交通工具，其使用率逐年增长。

而为了满足电动汽车用户的充电需求，电动汽车充电站成为一个重要的基础设施。

本报告将以电动汽车充电站建模与谐波分析为主题，对电动汽车充电站的电气系统进行建模，并对其谐波产生的影响进行分析。

二、建模1.建模目的2.建模方法电动汽车充电站的建模采用系统工程方法，按照从整体到部分、从宏观到微观的原则，对电动汽车充电站的电气系统进行层次化建模。

建模过程中应考虑充电站内部负载的特点和用户需求的变化，以保证充电站的电气系统能够满足用户的需求。

3.建模内容电动汽车充电站的电气系统建模包括主要的输电系统、变电系统、配电系统和充电设备等。

其中，输电系统负责将电力从电网输送到充电站，变电系统负责对电力进行升压或降压处理，配电系统负责将电力分配到各个充电设备，充电设备负责将电力以适当的电压和电流供给电动汽车。

三、谐波分析1.谐波的产生原因谐波是指电力系统中频率为整数倍于基波频率的电压或电流，其产生原因主要有非线性负载设备、电动汽车充电设备等。

2.谐波的影响谐波会对电力系统产生不良影响，包括但不限于电力设备的过热、电力损耗的增加、电气设备的寿命缩短等。

对于电动汽车充电站来说，谐波还可能导致充电时间延长、充电效率下降等问题。

3.谐波分析方法谐波分析主要采用网络分析法和数值模拟法。

网络分析法通过建立电力系统的等效电路和谐波模型，来分析谐波的传递和分布。

数值模拟法则通过计算机仿真和模拟，来模拟谐波在电力系统中的传输和耦合行为。

四、结论本报告对电动汽车充电站的电气系统进行了建模与谐波分析。

通过建模，我们了解了电动汽车充电站的电力输送方式、基本结构和重要设备运行参数等。

通过谐波分析，我们了解了谐波的产生原因、影响以及分析方法。

在电动汽车充电站的设计和运行中，需要合理考虑充电设备的谐波产生和传递，以保证充电站的电气系统能够正常运行，并尽量减少谐波带来的不良影响。

电网谐波及不均衡问题的分析与解决方法研究

电网谐波及不均衡问题的分析与解决方法研究近年来，随着电力需求的不断增长和电力系统的不断扩容，电力系统中电网谐波及不均衡问题愈加突出。

这些问题会给电力系统的正常运行和电气设备带来很大的不利影响，因此，对电网谐波及不均衡问题进行深入的分析和研究，探求其解决方法是非常必要的。

一、电网谐波问题的影响及分析在电力系统中，特别是在大型电力负载设备中，各种信号和电流所形成的周期性变化会导致电网中出现谐波现象。

谐波会导致电压失真和电流失真，给电力系统带来很多负面影响，例如：1、谐波会导致设备的损坏在电力系统中，大部分的变压器、电容器等设备都不能很好地忍受谐波的影响，因此，谐波信号可能会导致电力系统中的这些设备损坏。

2、会影响电力质量谐波信号会导致电力系统中的电压失真和电流失真，从而提高了电路的损耗，影响了电力系统的电力质量。

3、会影响电力系统稳定运行谐波信号不仅会影响电力质量，还可能会导致电力系统中的各种故障，这些故障会影响电力系统的稳定运行。

针对电网谐波问题，解决方法常采用通过该系统中的谐波滤波处理方法。

多数情况下，使用谐波滤波解决方案可以有效地消除谐波，提高了电力系统的电力质量，从而保证了电力系统的稳定运行。

二、电网不均衡问题的影响及分析电网不均衡问题是指在电力系统中出现相电压、相电流和负荷的不平衡所带来的问题。

电网不均衡问题会对电力系统造成很多不利影响，例如：1、不均衡会影响三相电缆的电流分配由于三相电缆的负载并不相等，所以，不均衡导致的电流遥遥相对，会导致三相电缆中的电流分配不均，构成不平衡负载。

2、会导致电力系统中电压波动电网不均衡问题可能会导致电力系统中出现其它的正常电压波动，从而影响电力系统稳定运行。

3、会加剧设备的损害因为电网不均衡问题往往会导致相电流、负荷不平衡，而这些不平衡会短期内或者长期内加剧电气设备的损害。

从而增加电气设备的维护成本。

对于电网不均衡问题，我们也可以通过使用补偿器的解决方案来进行解决。

电力系统中谐波分析与治理

电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。

然而，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。

谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。

因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。

一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。

在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。

2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。

3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。

二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。

2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。

3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。

4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。

三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。

常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。

通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。

2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。

电网谐波检测实例及其分析

表５Ａ、Ｂ、Ｃ三相各次谐波电压总畸变率统计参数最大值最小值平均值９５％概率值越限值越限次数
Ａ相电压总畸变率（％）６．７３７Ｂ相电压总畸变７率（％）９０２
表２１０ｋＶ＃１总进线负荷三相不平衡度
统计指标
ｌ最大值｛最小值ｌ平均值Ｉ９５％概率值ｌ超限值Ｉ超限挺数
电压不平衡度（％）１０．９０６ｌ０．００１ＩＯ．１０８｛Ｏ．１６４ｌ２ｌ电流不平衡度（％）ｌ３．０４７｛Ｏ．００３Ｉ１．１０２ｌ１．４３８ｊ — ｌ
ｌ能源・电力
装置主要有以下几种监测和统计功能：（１）三相各次谐波电压、电流及其谐波含有率；（２）三相电压、电流总谐波畸变率：
（３）三相有功、无功功率及其方向；（４）总的有功、无功功率，功率因数及相位移功率因数：
１ＯｋＶ
Ｃ相
１．Ｏ２３
１．８９８
３．７８５
２．３３５
１．０８０
定，对电网电压母线的电压正弦波形畸变率、电压波动值和闪
变值、三相电压不平衡度进行监测。分析谐波状况。
谐波监测点一般选择在主要发电厂、枢纽变电站及接有大谐波源负荷或电容器组的２２０ｋＶ及以下电压等级的母线上．也

电力系统谐波问题分析及防治措施

电力系统谐波问题分析及防治措施摘要：电力谐波会增加电能损耗、降低设备寿命,威胁电力设备和用电设备安全可靠运行,并对周边的通讯等设施造成干扰。

分析电网谐波的产生和影响,并及时提出谐波的综合治理办法,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。

本文概述了谐波及其产生、谐波的危害,以及谐波治理方法。

关键词：电力系统；谐波；来源；危害；治理方法谐波的定义与来源1、谐波的定义国际上对谐波公认的定义是：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。

在电力系统中，谐波分为谐波电压和谐波电流，其对系统的影响通常用“谐波含有率”和“总谐波畸变率”两个参数来衡量。

具体定义如下:谐波含有率:第h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比。

HRU(h次谐波电压含有率)，HRI(h次谐波电流含有率);总谐波畸变率:除基波外的所有谐波分量在一个周期内的方均根值与基波分量方均根值之比。

U，I;THD(总谐波电压畸变率)，THD(总谐波电流畸变率);谐波含有率仅反应单次谐波在总量中的比重，而总谐波畸变率则概括地反映了周期波形的非正弦畸变程度。

谐波按矢量相序又可分有正序谐波、负序谐波和零序谐波。

所谓正序是指，3个对称的非正弦周期相电流或电压在时间上依次滞后120°，而负序滞后240°，零序則是同相。

其特征如表1:表1 正序谐波=3h-2，负序谐波=3h-1，零序谐波=3h。

在平衡的三相系统中，由于对称关系，不会在供电电网中产生任何偶次谐波。

谐波的定义与来源具体来说谐波产生的原因有以下三个方面：(1) 发电源的质量不高而产生的谐波发电机的结构中，由于三相绕组在制作上无法做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致，所以磁通密度沿空间的分布只能做到接近正弦分布，所以磁通中都有高次谐波，电势中也就有高次谐波，其中三次谐波占主要成分[2]。

(2) 输配电系统产生的谐波在输配电系统中则主要是变压器产生谐波，变压器饱和时的励磁电流只含有奇次谐波，以3次谐波最大，可达额定电流0.5%，对于三相变压器，3倍次谐波的磁通经由邮箱外壳构成闭合磁路，因而磁通中对应该次的谐波较小（单相铁芯的10%），绕组中有三角形接法时，零序性谐波电流在闭合的三角形接线中环流而不会注入电网。

试分析煤矿电网谐波分析模型的建立与滤波器设计和实现路径

试分析煤矿电网谐波分析模型的建立与滤波器设计和实现路径摘要：如今大型电网设备在煤矿中的运用已经越来越广泛，煤矿电网的谐波分析关系到电网的运行状况，一旦电网谐波含量增长加大，就会直接导致煤矿电网里的电压和电流波形失真，影响着用电设备安全。

适当设计滤波器的扩充容量，可以使原有的滤波器承担更大容量的谐波滤出功能。

该文将详细论述煤矿电网谐波分析模型的建立与滤波器设计和实现路径。

关键词：煤矿电网谐波分析滤波器模型建立设计改造大容量的电子装置正被广泛应用到煤矿电网中，这使得我国电网中电压电流设备负担过重，谐波污染变得非常严重，谐波污染直接导致了电网电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，缩短用电寿命，甚至让整个电网发生故障或烧毁。

要消除谐波的主要方法就是工作人员在交流电电源处安装滤波器设备。

1 煤矿电网的谐波分析以河南平顶山市某煤矿企业为例，该企业早在上个世纪末就采用了以变流器供电提升机为主的大型矿井，受到谐波污染的危害，矿井在施工过程中会出现一些问题。

矿井的结构主要由主井、发电机和变流器组成，主井采用双箕斗提升，提升通过两台功率为2100?kW的直流发电机拖动，并辅助四台电容量为1750?kV A的交流器供电。

为了达到谐波治理的效果，工作人员首先必须得对谐波进行测试分析，了解电网供电中的数据，建立一个仿真系统模型，最终利用滤波器设计程序来获取解决方案。

2 煤矿电网的滤波器设计(1)解决电网谐波的方法在针对解决矿井提升机变流器产生谐波的实践过程中，工作人员采取了有源电力滤波器（APF：Active Power Filter）来抑制谐波和进行电能无功功率补偿。

相比传统的无源滤波器来说，有源滤波器具备较强的控制性和快速响应特征，并且它能够跟踪补偿各次发生的谐波，使电能无功功率能够自动化产生。

有源滤波器最大的优势是在自身控制性和响应性不受电网系统影响的情况下，将谐波控制在最小化程度，并且体积重量较小，逐渐被煤矿电网的工作人员所使用，将其作为抑制电力谐波的危害和实现无功功率补偿的用途。

风电场电网间谐波监测与分析

风电场电网间谐波监测与分析随着可再生能源的发展和应用的不断扩大，风电场已经成为重要的能源来源之一。

但是，随之而来的问题就是风电场在接入电网过程中会产生较大的电网间谐波，这些谐波会对电网的稳定性和运行造成威胁。

因此，如何对风电场电网间谐波进行监测和分析，就显得尤为重要。

一、风电场电网间谐波的产生及危害电网间谐波是指由电力系统中多种负载或非线性元件所激发的导电介质中频率为60Hz的倍数谐波的总和。

风电并网后，其并网变流器等部件会产生电网间谐波。

这些谐波在电网上行走，与其它谐波和基波混合，使得电网电压和电流波形变形，导致电力系统运行不稳定。

电网间谐波对电力系统造成的主要危害如下：1.影响电网的安全运行电网间谐波对电力系统的潜在危害在于，它们会导致电力系统中的各种电气设备产生噪声、振动和过热等问题，从而影响电网的安全运行。

2.降低电力系统的可靠性电网间谐波可能会使得电力系统发生谐波共振，从而导致电力系统的整个谐振回路失效，这会给电力系统带来重大损失和影响。

3.影响电力设备的寿命电网间谐波可能会导致电力设备频繁受到高电压和过电压的作用，从而导致电力设备的寿命缩短。

二、风电场电网间谐波监测和分析的必要性针对电网间谐波产生的危害，需要对风电场的电网间谐波进行监测和分析，才能有效地防范和解决电网间谐波问题。

1.监测能够有效地评估电网的谐波状况通过对电网间谐波进行监测，可以有效评估电网谐波状况，帮助电力系统运行人员及时发现和解决电网问题。

2.分析能够找出问题的根源对电网间谐波的分析可帮助找出电网问题的根源，从而有针对性地解决各类电网问题，加强电网稳定性和可靠性。

三、风电场电网间谐波监测和分析方法1.监测方法目前普遍采用数字功率质量分析仪对电网中的谐波进行监测。

数字功率质量分析仪具有快速简便、准确可靠的特点，可以监测和分析电网中的各种谐波。

2.分析方法分析电网间谐波的方法主要有：（1）频域分析法使用数字功率质量分析仪采集电网中各项电参量信号，经快速傅里叶变换（FFT）变换到频域，然后分析各阶谐波的含量，以此判断电网中各种谐波的产生和分布情况。

电力系统的谐波分析算法及负荷谐波建模的开题报告

电力系统的谐波分析算法及负荷谐波建模的开题报告
一、选题背景
随着电力负荷的不断增加和电器设备的广泛应用，电力系统中谐波越来越成为一个重要的问题。

谐波是指在电网中频率不同于基波频率的电磁振荡信号，可能导致电网中一系列问题，如功率变化、电能损耗、电器故障等。

因此，进行电力系统的谐波分析及负荷谐波建模具有重要的理论和实际意义。

谐波分析是指对电力系统中谐波的来源、传播和影响进行深入研究，以便更好地了解谐波的性质和特点。

负荷谐波建模则是将各种电气设备和负载的谐波源进行建模，以便准确地预测和分析电网中的谐波问题。

二、研究目的和意义
本文旨在探讨电力系统的谐波分析算法及负荷谐波建模方法，以提高电网的运行稳定性和谐波抑制能力，同时有效降低谐波对电网的不利影响，并为电力系统谐波分析及负荷谐波建模提供借鉴和参考。

三、研究内容
（1）电力系统的谐波分析
1.1 谐波的概念和种类
1.2 谐波信号的检测和分析
1.3 谐波源的定位和削弱
（2）负荷谐波建模
2.1 谐波源建模方法
2.2 谐波源影响的传递路径
2.3 谐波源建模的应用
四、研究方法和技术路线
本文将采用电力系统谐波分析、建模方法、电气化学等相关技术，首先了解电力系统谐波特点，采集并分析电网谐波数据，通过谐波源测量与定位技术，结合电气化学建立负荷谐波模型，并以谐波损失率、功率因数等指标对模型进行评价。

五、预期结果
本文预计能够提出一种电力系统谐波分析算法及合理的负荷谐波建模方法，为电力系统提高谐波抑制能力和运行稳定性提供技术支撑，有助于电网建设和运行管理的科学化和智能化。

多谐波源网络谐波源建模与谐波叠加仿真

多谐波源网络谐波源建模与谐波叠加仿真切换加到交流侧, 所以应看成是谐波电压源。

电流型谐波源和电压型谐波源的分析方法、治理方法都有很大的不同[ 1] 。

当多个谐波源同时作用电网时, 应考虑谐波叠加问题。

目前主要采用文献[ 2] 推荐的叠加公式来进行谐波电流叠加计算, 这种方法认为非线性负荷产生的谐波电流是确定的。

实际电网中由于非线性负荷的参数、开关状态、运行方式是根据工艺流程的变化而变化的, 因而非线性负荷产生的谐波电流随时间变化呈非平稳随机过程, 且在同一网络中各谐波源所产生的谐波电流具有相关性[ 3, 4] , 因而母线上, 通过配电变压器的二次侧供电, 而配电变压器的一次侧连接在110 kV 母线上。

10 kV 母线上的主要谐波源有: 热轧机直流传动系统、粗轧机及精轧机的交- 直- 交变频传动系统、中频加热炉的交- 直-交变频装置等。

这些谐波源分属于不同配电站, 且相互之间还有线路和负荷隔开。

可见供电系统谐波成分比较复杂。

这些谐波源向电网注入谐波电流或在电网产生谐波电压, 使系统正弦电压产生畸变, 对电网内各种电气设备造成不同程度影响, 使电能质量下降并影响其他用户。

收稿日期: 2005-08-05; 修回日期: 2005-11-10作者简介: 胡伟( 1979-) , 男, 湖北天门人, 硕士研究生, 从事电力电子技术在电力系统中的应用研究。

E-mail:*******************a ) 直流电机传动b ) 直流传动等效输配电中国电力第 39 卷图 1 工厂供电系统Fig.1 Industrial power syst em此外 , 这些谐波源从电网吸收大量的无功功率, 致使电网总的功率因数降低。

为了提高电网功率因数, 往往要装设无功补偿电容器。

谐波会引起公用电网中局部的并联谐振或串联谐振, 从而使谐波放大, 甚至引起严重事故。

电力系统谐波分析方法研究

电力系统谐波分析方法研究引言电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施之一，扮演着重要的角色。

然而，电力系统中谐波问题的存在却给系统正常运行带来了不小的影响。

因此，研究谐波分析方法，以便更好地理解、预测和解决谐波问题，具有重要的意义。

一、谐波的定义及产生原因谐波是指电流或电压的频率是基波频率整数倍的倍数。

电力系统中，谐波主要由非线性负载、不平衡负荷和电力设备等因素引起。

非线性负载特别是电子设备的使用广泛，如计算机、电视、变频器等，其导致的谐波扰动问题越来越突出。

二、传统的谐波分析方法传统的谐波分析方法主要包括频域分析和时域分析两种。

1. 频域分析频域分析是指将信号从时域转换到频域，通过计算傅里叶级数或傅里叶变换，得到信号的频谱。

常用的频域分析方法包括傅里叶级数分析、傅里叶变换和快速傅里叶变换。

2. 时域分析时域分析是指对信号在时域上的变化进行观察和分析。

常用的时域分析方法包括冲击响应法、自相关法和卷积法等。

时域分析方法在信号的瞬态或动态行为分析方面表现出更多的优势。

传统的谐波分析方法虽然在某些场景下具有一定的应用价值，但由于电力系统谐波问题的复杂性和谐波扰动的非线性特征，这些方法在工程实践中存在局限性。

三、新型谐波分析方法随着电力系统的不断发展和技术的进步，一些新型的谐波分析方法也应运而生，为解决谐波问题提供了新的思路和工具。

1. 小波变换小波变换作为非平稳信号分析的有效工具，可以对信号的局部特征进行精确分析。

在电力系统谐波分析中，小波变换通过局部频率信息分析谐波，能够更好地捕捉非线性负载引起的谐波扰动。

2. 基于人工智能的谐波分析人工智能在谐波分析领域的应用日益增多，包括基于机器学习的方法和基于深度学习的方法。

通过训练模型，人工智能能够自动学习和识别不同类型的谐波，并可以通过智能算法进行智能化的分析和预测。

3. 混沌分析混沌分析是一种将非线性动力系统的理论与方法引入电力系统谐波分析的新方法。

混沌理论的核心思想是对于非线性系统，其动态行为是不可预测的，但是却存在一定的规律性。

三相电路谐波的检测与建模

三相电路谐波的检测与建模————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2三相电路谐波的检测与建模邓涛赵旭曹阳徐伦(1.三江学院电工电子实验中心，江苏南京 2100122.三江学院电气及其自动化工程学院，江苏南京 210012)摘要：电力电子技术的快速发展，对纯净电网的要求越来越高。

谐波作为影响电网质量最主要的因数之一，对谐波的检测也就非常重要。

笔者以瞬时无功功率理论为基础，研究用该理论检测谐波的两种重要方法，比较这两种方法的优缺点，确定一种最适合的检测方法，建立仿真模型。

关键词：谐波；无功功率；建模；仿真一、引言电能质量监测是智能电网的重要基础之一，谐波问题是电能质量中的一个重要问题。

国家有关部门非常重视对电力系统谐波畸变的监测，电力系统、电力电子、电动机、供配电等专业和所有涉及电力电子应用的工业部门都把谐波干扰及其分析处理作为重要技术课题。

八十年代日本学者赤木泰文提出了瞬时无功功率理论，该理论认为通过分离出三相电流中的有功电流和无功电流可以实现谐波电流的检测，此方法具有很好的实时性；该理论还衍生出若干谐波的数学模型检测方法。

本文采用仿真软件MATLAB(MATLAB R2014a)中的SIMULINK模块，根据检测方法的数学模型调用相应的功能模块，构成仿真模型。

二、电网中的谐波检测(一) 谐波的产生大量非线性设备（包括UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等）和传统变压器、铁芯电抗器等的广泛使用，使电网中产生了谐波。

—————————收稿日期：2016-04-01作者简介：邓涛（1993-）学生电气与自动化工程学院研究方向：电气工程及其自动化赵旭（1994-）学生电气与自动化工程学院研究方向：电气工程及其自动化曹阳（1995-）学生电气与自动化工程学院研究方向：电气工程及其自动化34 (二) 谐波的危害（1）会引起过负荷和发热；（2）增加介质应力和过电压；（3）危害保护控制设备性能、干扰其正常工作。

电网谐波的分析与治理

电网谐波的分析与治理
电网谐波的分析与治理
摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，电网中非线性负荷用户的比例不断提高，由此而产生的供电电能质量严重下降。

特别是冶金工业、化学工业及电气化铁路的发展，电力系统中的非线性负荷及冲击性负荷日趋增加，对电网电能质量的污染加剧，使电网的非线性（谐波）、非对称性(•负序)和波动性日趋严重。

已引发电网不少异常和事故，治理好谐波，不仅能降低电能损耗，而且能延长设备使用寿命，改善电磁环境，提高产品的品质。

关键词：电能质量，非线性，谐波治理
一、谐波的基本特性和测量分析
（一）谐波基本特性。

谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率是基波频率的整数倍数。

理论上看，非线性负荷是电网谐波的主要产生因素。

非线性负荷吸收电流和外加端电压为非线性关系，这类负荷的电流不是正弦波，且引起电压波形畸变。

周期性的畸变波形经过傅立叶级数分解后，那些大于基频的分量被称作谐波。

非线性负荷除了产生基频整次谐波外，还可能产生低于基频的次谐波，或高于基波的非整数倍谐波。

电力系统中出现系统短路、开路等事故，而导致系统进入暂态过程引起的谐波，将不归属谐波治理的范畴。

要治理谐波改善供电品质，需要了解谐波类型。

谐波按其性质和波动的快慢可分成四类：准稳态谐波、波动谐波、快速变化的谐波和间谐。

主动配电网建模及谐波特性研究的开题报告

主动配电网建模及谐波特性研究的开题报告一、研究背景及意义随着新能源发电、电动汽车、智能电网等技术的迅猛发展，电力系统的复杂性越来越高，传统的被动配电网已不能满足多种能源的并网、灵活调度和安全稳定运行的需求。

主动配电网因其具有智能化、可控性强等优势，成为了未来电力系统的发展趋势。

主动配电网的建设需要对其进行建模和仿真研究，以便更好地分析其运行特性、优化控制策略和对系统进行规划设计。

而谐波是主动配电网中常见的问题之一，会对系统中的电气设备造成损坏，影响供电质量。

因此，对主动配电网的谐波特性进行研究也具有重要的实际意义。

二、研究内容及方法本研究将以某工业园区主动配电网为研究对象，对其进行建模和仿真。

主要研究内容包括：1. 主动配电网的建模。

采用PSCAD软件对主动配电网进行建模，包括主动配电网的拓扑结构、控制器、负载等元件的建模。

2. 主动配电网的谐波分析。

通过对主动配电网内各元件的谐波分析，得到系统内的谐波电压和电流，并对谐波进行分类识别和统计分析。

3. 谐波对主动配电网的影响分析。

分析谐波对主动配电网内各元件的影响，包括谐波引起的损耗、谐波电流的过载和电气设备的故障等。

4. 主动配电网谐波控制策略研究。

针对谐波对主动配电网造成的问题，提出并实现谐波控制策略，降低谐波对电力系统造成的危害。

三、研究预期成果及创新点本研究的预期成果包括：1. 某工业园区主动配电网的建模和仿真平台，可用于分析主动配电网的运行特性和优化控制策略。

2. 主动配电网谐波特性分析报告，可为电力系统运行维护提供参考。

3. 主动配电网谐波控制策略及实验结果，对解决电力系统中谐波问题具有一定的实用价值。

本研究的创新点在于对主动配电网的谐波特性进行系统分析和控制策略研究，为构建智能、安全、高效的主动配电网提供了一定的理论和实验依据。

四、进度计划1. 第一年：对主动配电网进行建模，完成系统内各元件的仿真。

2. 第二年：进行主动配电网的谐波分析，并对谐波进行分类识别和统计分析。

电网谐波分析及其建模

电容无功补偿器正常阻抗为0.07Ω，但在300Hz处呈现16.05 Ω阻抗，因此如果负载即使只含有3%的谐波电流，电容器两端电压将升至原先2.3倍可能烧毁电容器。
谐波抑制方法
AACC
TT1 1
基波通路谐波通路
SS
T2 T2
滤波网络
C CM M
谐波滤波器类型
C
C1
C1
L
L1
C2
C
R
R
R C2 L2
关闭时间
＋
? 关闭时间
谐波引起的电磁干扰噪声
谐波的危害
其他问题：
引起剩余电流断路器的误动作中性线过热和输电线损耗增大变压器温升过高以及能耗损失增加
电网谐波规范
公用电网谐波( GB/T 14549-93)－谐波电流允许值
电网谐波与无功补偿
但如如左果图此电负网荷所装供设给的6 脉负冲荷调容速量装为5置0，MV意A味，着功特率征因谐素振为0频.9率，为现基在
4次、6次、10次基频率处分别得到较好抑制，但是3次基频处出现谐振，因此还需要配合其它滤波器
谐波仿真建模
C
C1
C1
L
L1
C2
＋
＋
R
R
R C2 L2
L
三种谐波滤波器组合使得电网阻抗特性得到改善
单谐滤波器
双谐滤波器
C型高通滤波器
谐波仿真模型
谐波仿真模型
谐波电流约从30% 减少到10%
85MVA
80MVA
10kV/66kV
66kV/10kV
X=12.75%
X=12%
AC
2000MVA/66kV

微电网的建模及其谐波检测方法研究的开题报告

微电网的建模及其谐波检测方法研究的开题报告一、选题背景和意义经济的快速发展和人口的迅猛增长，对能源的需求越来越大，同时传统能源的缺乏和污染也给人们的生态环境和健康带来巨大挑战。

为了解决这些问题，新能源不断被探索和应用，而微电网作为新能源的主要应用形式，被广泛关注。

微电网是一种由分布式能源和负荷组成的小型电力系统，能在本地区域内实现自主运行和互连运行。

微电网的建立可以有效解决传统电力系统对大型中央化电源的依赖，节约能源资源，降低对环境的影响。

微电网建模及其谐波检测是微电网研究中的重要内容，建立合理的微电网模型可以为实际运行提供理论依据，而谐波检测则可以保证微电网运行的可靠性和稳定性。

二、研究内容和目的本课题的研究内容包括：1. 微电网的建模方法研究，探索适合微电网的动态电路模型和稳态电路模型，建立准确完整的微电网模型。

2. 微电网谐波检测方法研究，针对微电网中的谐波问题，结合微电网的特殊性质，探索基于小信号稳定性分析的谐波检测方法。

本课题的主要目的有：1. 掌握微电网的建模方法和基本理论。

2. 研究微电网谐波检测方法，提出基于小信号稳定性分析的谐波检测算法，提高微电网的稳定性和可靠性。

三、研究方法和步骤本课题的研究方法包括文献资料分析、仿真模拟、实验验证等。

具体步骤如下：1. 文献资料收集和分析。

2. 基于文献资料和仿真软件，建立微电网模型并进行仿真分析，比较不同模型的准确性和有效性。

3. 利用建立的微电网模型，开展稳态和暂态分析，验证微电网的运行特性和性能指标。

4. 针对微电网中的谐波问题，提出基于小信号稳定性分析的谐波检测算法，开展实验验证，提高微电网的稳定性和可靠性。

四、预期结果和创新点本课题的预期结果有：1. 建立完整高效的微电网模型。

2. 提出基于小信号稳定性分析的谐波检测算法。

3. 验证模型和算法的准确性和有效性，提高微电网的稳定性和可靠性。

本课题的创新点主要在于：1. 基于微电网特殊性质，探索适合微电网的动态电路模型和稳态电路模型，建立准确完整的微电网模型。