如何使用谐波注入法降低 PFC 谐波并改善 THD(第 1 部分)
电力系统中谐波的抑制和治理
电力系统中谐波的抑制和治理【摘要】由于电网系统中接入大量的非线性负荷所产生的谐波电流，引起电压及电流的波形畸变，严重影响供电质量，影响设备运行，造成能源浪费；抑制和治理谐波电流成为亟待解决的问题，采用电容器串联一定电抗率的电抗器组成调谐滤波器能有效地消除和抑制谐波，改善电能质量，提高功率因数，为企业节约电费。
【关键词】电网系统；谐波；抑制和治理一、谐波的产生理想的输电和配电系统是运行在固定频率的正弦波电压和电流波形下，然而有大量的非线性负荷如晶闸管、变频器等，当这些非线性负荷接入电网会产生大量的谐波电流，引起电压和电流波形畸变，他们将导致电网中的供电品质下降。
三相非线性设备所产生的谐波阶次主要为5次、7次、11次、13次……等，所产生的主要谐波电流以5次、7次、11次为最多。
二、谐波的影响谐波电流由非线性负荷产生后注入电网，将会在电网等效系统阻抗上产生畸变的谐波电压，危害如下：1、增加导线或线圈的电力损耗及温升，加速绝缘劣化；2、影响同馈线所有电气设备的供电品质；3、造成电机抖动，进而影响生产产品的质量；4、造成参考位准偏移，使控制设备误动作；5、干扰讯号传输，使传输数据不准确；6、导致电容器因谐振过电压而经常损坏；8、无法提高功率因数三、利用调谐电抗电容器组可以吸收和抑制谐波1、补偿回路串接调谐电抗器的原因在无功补偿系统中，由于电网系统以感抗为主，电容器回路以容抗为主。
在工频条件下，并联电容器的容抗比系统的感抗大的多，补偿电容器对电网发出无功功率，对电网系统进行无功补偿，提高系统功率因数。
但在有谐波背景的系统中，大量的非线性负荷会产生大量的谐波电流注入电网，引起电压及电流的波形畸变。
对谐波频率而言，电网系统感抗大大增加而补偿系统容抗大大减小，其调谐频率可能与电网中存在的谐波频率接近，如果电网中存在该特定频率的谐波电流源，则该频率的谐波电流可以被放大到正常的许多倍。
导致电压畸变率和电流畸变更为严重。
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。
谐波注入串联三相桥式12脉波整流电路的研究
谐波注入串联三相桥式12脉波整流电路的研究袁发庭;秦实宏;姚湘陵【摘要】简要分析串联三相桥式12脉波整流电路的基本原理,针对谐波对电网的影响以及提高功率因素,采用谐波注入三相桥式12脉波整流电路,实现24脉波无源多电平整流.基于matlab/simlink建立谐波注入12脉波整流电路的仿真模型.实验结果表明,谐波注入法明显降低交流侧电流的谐波含量和输入电流总畸变率(THD),同时改善功率因素,大大降低了谐波对电网的干扰,提高了电能的利用率.%The paper analyzes principle of series three-phase bridge 12 pulse rectifier circuit briefly. According to the influence of harmonic wave to power grid and improvement of power factor, harmonic wave is injected into the three-phase bridge 12 pulse rectifier circuit so that we realize twenty-four pukse passive multilevel rectifier- Besides, we build the model of twelve pulse rectification circuit with harmonic injection by matlab/simlink. The experimental result indicate that harmonic wave injection method can reduce harmonic content of AC side and total harmonic distortion (THD), it is not only cut out interruption of harmonic wave with power grid, but also enhance the energy utilization.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2013(021)002【总页数】5页(P100-103,107)【关键词】谐波注入;12脉波整流;THD;功率因素【作者】袁发庭;秦实宏;姚湘陵【作者单位】武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉430205;武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉430205;武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉430205【正文语种】中文【中图分类】TM461.5环境保护和可持续发展是当今世界的热点问题，同样与人类生活密切相关的电力系统也是一种“环境”，也面临着污染。
配电系统的谐波治理方案
配电系统的谐波治理方案配电系统的谐波治理方案随着现代电子设备的广泛应用，谐波问题在配电系统中变得越来越突出。
谐波是指频率是原电源频率的整数倍的电流或电压成分。
谐波会引起各种问题，如电网设备的过载、损坏和功率因数下降等。
因此，为了确保配电系统的正常运行，谐波治理显得尤为重要。
谐波治理方案的核心目标是减少谐波的发生和传播。
下面，我将介绍几种常用的谐波治理方案。
第一种方案是使用谐波滤波器。
谐波滤波器是一种能够从电网中消除谐波的设备。
它通过选择性地吸收或衰减特定频率的谐波，从而将谐波限制在可接受的范围内。
谐波滤波器通常由电容器、电感器和电阻器组成，可以根据谐波频率的不同来选择不同的滤波器。
第二种方案是使用谐波抑制器。
谐波抑制器是一种能够主动抑制谐波的设备。
它通过产生与谐波相位相反的电流或电压来抵消谐波。
谐波抑制器通常由晶闸管组成，可以根据谐波的类型和频率进行调节和控制。
第三种方案是通过改变设备的结构和设计来减少谐波的产生和传播。
例如，在配电变压器的设计中添加谐波抑制装置，可以有效地降低谐波的水平。
此外，还可以采用各种特殊的变压器和电容器等设备来减少谐波。
第四种方案是通过提高配电系统的功率因数来减少谐波。
功率因数是指有功功率与视在功率之比。
当功率因数接近于1时，谐波的水平通常较低。
因此，通过使用功率因数校正装置来提高功率因数，可以有效地降低谐波的水平。
综上所述，谐波治理是保证配电系统正常运行的重要环节。
通过使用谐波滤波器、谐波抑制器、改变设备结构和提高功率因数等方案，可以减少谐波的发生和传播。
这些方案的选择和应用应根据具体的配电系统需求和实际情况来确定。
通过有效的谐波治理方案，我们可以提高配电系统的可靠性和稳定性，确保电力供应的质量和效率。
谐波的产生原因和治理方式
谐波的产生原因和治理方式第一篇：谐波的产生原因和治理方式谐波的产生原因和治理方式供电系统中的谐波在供电系统中谐波电流的出现已经有许多年了。
过去，谐波电流是由电气化铁路和工业的直流调速传动装置所用的，由交流变换为直流电的水银整流器所产生的。
近年来，产生谐波的设备类型及数量均已剧增，并将继续增长。
所以，我们必须很慎重地考虑谐波和它的不良影响，以及如何将不良影响减少到最小。
1 谐波的产生在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。
在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。
在实际的供电系统中，由于有非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流。
任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。
谐波频率是基频的整倍数，例如基频为50Hz，二次谐波为100Hz，三次谐波则为150Hz。
因此畸变的电流波形可能有二次谐波、三次谐波……可能直到第三十次谐波组成。
2 产生谐波的设备类型所有的非线性负荷都能产生谐波电流，产生谐波的设备类型有：开关模式电源(SMPS)、电子荧火灯镇流器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备及某些家用电器如电视机等。
(1)开关模式电源(SMPS)：大多数的现代电子设备都使用开关模式电源(SMPS)。
它们和老式的设备不同，它们已将传统的降压器和整流器替换成由电源直接经可控制的整流器件去给存贮电容器充电，然后用一种和所需的输出电压及电流相适合的方法输出所需的直流电流。
这对于设备制造厂的好处是使用器件的尺寸、价格及重量均可大幅度地降低，它的缺点是不管它是哪一种型号，它都不能从电源汲取连续的电流，而只能汲取脉冲电流。
此脉冲电流含有大量的三次及高次谐波的分量。
(2)电子荧光灯镇流器：电子荧光灯镇流器近年被大量采用。
它的优点是在工作于高频时可显著提高灯管的效率，而其缺点是其逆变器在电源电流中产生谐波和电气噪声。
谐波谐振的危害及防治措施
谐波谐振的危害及防治措施第一篇：谐波谐振的危害及防治措施谐波谐振的危害及防治措施在电网运行中，不可避免地会产生谐波与谐振，二者既有联系，更有区别，以下就其定义、产生原因、危害及预防措施作以介绍，供参考。
1、定义谐波是一个周期的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍，又称高次谐波。
通俗地说，基波频率是50HZ，那末谐波就是频率为100HZ、150HZ、200HZ...N*50HZ的正弦波。
谐振是交流电路的一种特定工作状况，在由电阻、电感和电容组成的电路中，当电压相量与电流相量同相时，就称这一电路发生了谐振。
谐波在电网中长期存在，而谐振仅是电网某一范围内的一种异常状态。
2、产生原因谐波的产生是由于电网中存在着非线性负荷（谐波源），如电力变压器和电抗器、可控硅整流设备、电弧炉、旋转电机、家用电器等，另外，当系统中发生谐振时，也要产生谐波。
谐振的发生是由于电力系统中存在电感和电容等储能元件，在某些情况下，如电压互感器铁磁饱和、非全相拉合闸、输电线路一相断线并一端接地等，在部分电路中形成谐振。
谐波也可产生谐振，由谐波源和系统中的某一设备或某几台设备可能构成某次谐波的谐振电路。
3、危害及防治措施由于谐波的存在，使得电压、电流的波形发生畸变，可导致变压器、旋转电机等电气设备的损耗增大；电容器绝缘老化加快，使用寿命缩短；引起系统内继电保护和自动装置误动或拒动；干扰通讯信号等危害。
当电网中谐波含量超出国家规定，就必须采取措施消除或抑制谐波，电力系统多采用滤波器装置来消除谐波。
谐振可导致系统一定范围内的过电压和过电流。
谐振过电压不仅危害设备的绝缘，而且产生大的零序电压分量，出现虚假接地和不正确的接地指示，并使小容量的异步电机发生反转。
持续的过电流会引起PT熔件熔断甚至烧毁PT。
在发生谐振时，运行人员应根据电压、电流的异常指示，判断谐振类型及可能产生的原因，并果断采取措施，防止事故扩大。
第二篇：变频器的谐波危害及其治理措施变频器的谐波危害及其治理措施变频器谐波危害治理引言在工业调速传动领域中，与传统的机械调速相比，使用变频器调速有诸多优点，故其应用非常广泛，但由于变频器逆变电路的开关特性，对其供电电源形成了一个典型的非线性负载，变频器在现场通常与其它设备同时运行，例如计算机和传感器，这些设备常常安装得很近，这样可能会造成相互影响。
采用谐波电流注入法以减小储能电容容值
一个“黑盒子” ，如图1所示，其中CB为储能电容。 2.1 PF=1 时 令输入电压为： vin ( t ) = Vm sin ωt (1)
其中Vm为输入交流电压幅值，ω=2π/Tline，Tline是输入 交流电压周期。 假设输入功率因数为1，那么输入电流可表示为： iin ( t ) = I m sin ωt 其中Im为输入电流幅值。 由式(1)和(2)可得瞬时输入功率为 pin (t ) = vin ( t ) iin ( t ) = Vm I m (1 − cos 2ωt ) 2 (3) (2)
*
2 ∫0 Po − pin _1+ 3 ( t ) dt
tc
∆E
(13)
将式（11）代入式（13）可得：
图4 pin=Po时，输入电流中前21次谐波的分布图
∆E =
*
* 2 ∫0 1 − pin _1+ 3 ( t ) dt tc
pin1
Po t
∆E Po
pin2 0 pin4 0 pin6 0 pin8 0 Tline Tline3TlineTline 8 4 8 2 Tline
准中加入三次谐波信号，而三次谐波信号的获取需要 从基波信号得来。 根据三角函数关系可知： sin 3ωt = 3sin ωt − 4sin 3 ωt 那么有
* * * sin ωt + I 3 sin 3ωt = (1 + 3I 3 ) sin ωt − 4 I 3 sin 3 ωt
(15) 因此： (16)
图8
模拟乘法器电路图
v x v y vz v p ⋅ = ⋅ R1 R2 R3 R4 当R1= R2= R3= R4时，vp为：
(22)
当 I3*=48.4%时，由式(15)可得： sin ωt + 48.4% sin 3ωt = 2.45sin ωt − 1.94sin ωt
三相功率因数(PFC)技术的综述
M
sin(t) 3sin(t)
0 t
6
ia, avg
V 0D2 2Lfs
M
M sin(t) 3 sin(2t 2 )
2
3
3sin(t
2
3
)
M
3
sin(t
6
)
ia, avg
V 0D2 2Lfs
M
M sin(t) 3 sin(2t )
3
3sin(t
2
3
)
M
3
sin(t
S
D4
D5 D6
Co Load
电压补偿
PWM
器
六次谐波 发生器
乘法器
调制比m
谐波注入法主电路 及其控制框图
16
谐波注入法原理
输入电流谐波中五次谐 波占主导地位，电感电 流的平均值表达式中略 去5次以上谐波时，三
相电流可近似为
★ 6次谐波注入使开关导通比变为： d(t)=D[1+msin(6ωt+3π/2)] m为
M＝3.5 M＝3 M＝2.5
优点：
★ 由于开关频率改变，从频谱 上看谐波不会集中分布在开关 频率附近，而是分布在某个频 率区域范围内。这就减小了谐 波的幅值，PFC电路前的EMI 滤波器可以设计得比较小。
M＝2
21
两组电路尽可能工作在接 近DCM与CCM临界情况， 两只开关的驱动信号在相
位上相错开180o。
软开关辅 助电路
D1 D2 D3
Ds Lr
S
Cr
Co
Dr
D4
D5
D6
M
Load
工作原理：
★ 在主开关S导通期间，Cr通 过Lr，S，M内部的二极管放电 ，使Cr电压为上负下正。在开 关关断前一段时间，辅助开关M 先导通，Cr与Lr 谐振，将Cr上 充好的电能放出。谐振电流经过 主开关管的方向与原来主开关管 电流方向相反，抵消了主开关管 的电流，实现主开关管的零电流 关断。
【开关电源设计】三相功率因数(PFC)技术的综述
M＝2
21
两组电路尽可能工作在接 近DCM与CCM临界情况， 两只开关的驱动信号在相
位上相错开180o。
电流波形
ia上 ib上
t ic上
i i
a下 b下
t ic下
i i
a总 b总
t ic总
单开关交错并联
Load
Va Vb Vc
优点：
D11 D12 D13 Ds11
La1
Lb1
S1
Co
Lc1
D14 D15 D16 Ds12
5
7
11
13
谐波次数
18
谐波注入法与固定占空比 THD比较
固定占空比
谐波注入法 d(t)=D[1+msin(6ωt +3π/2)] m＝4%
19
谐波注入法与固定占空比 允许输出最大功率比较
谐波注入法
d(t)=D[1+msin(6ωt +3π/2)] m＝4%
固定占空比
20
改变开关频率法
D21 D22 D23 Ds21 La2 Lb2
S2 Lc2
D24 D25 D26 Ds22
★ 两个模块的电流之和有可能是连续的， 输入网侧电流的谐波显著减小 。
★ 两只开关驱动信号在相位上错开180o， 使系统的等效开关频率翻倍，这可以使
EMI滤波器的截止频率提高。
22
Va La Vb Lb Vc Lc
电流波形
★ 从图可知，升压比M越 大，电流波形正弦度越好。
★ 分析： 升压比M越大，可以缩短一个开关 周期内输入电流平均值与输入电压 瞬时值的非线性阶段T2和T3，因而 可以减小电流畸变。
M＝2 M＝2.5 M＝3 M＝3.5
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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考虑谐波注入的风力发电机组全功率变流器谐波电流抑制方法
设计应用技术 2023年12月25日第40卷第24期47 Telecom Power TechnologyDec. 25, 2023, Vol.40 No.24林诗云：考虑谐波注入的风力 发电机组全功率变流器谐波电流抑制方法使用文章提出的抑制方法可以减小推力曲线的波动范围。
在实际工作中，该方法通过减少推力波动，提升对谐波电流抑制效率，从而提高抑制的准确率，减少了风力发电机组全功率变流器参数扰动对谐波抑制的影响。
3 结 论文章从谐波注入入手，深入分析了风力发电机组全功率变流器存在的问题，研究考虑谐波注入的风力发电机组全功率变流器谐波电流抑制方法。
电力系统能够通过恒定的工业频率和电压水平进行供电，利用该方法抑制谐波电流，能够提升电力部门的生产效益，并节约电力资源。
但该方法还存在一些不足之处，如换流设备更新问题、诊断数据统计问题和风力发电机组整合等。
因此，后期可以通过抑制风力发电机组全功率变流器谐波电流，实现瞬时无功补偿，并采用大量的电容器进行调节，以增强风力发电机组全功率变流器谐波的稳定性，提高输电能力。
通过调整感性无功功率，可以减少电网的损耗，并实现全方向的补偿。
这使得电流抑制方法能够得到合理的运用，实现了考虑谐波注入的风力发电机组全功率变流器谐波电流的有效抑制。
参考文献：[1] 张洪亮，张子成，陈 杰，等.自适应三次谐波注入的回接型LCL 光伏逆变器共模谐振电流抑制方法[J].电工技术学报，2023，38（1）：220-233.[2] 陈素霞，李娜娜，黄全振，等.并联变流器变压器侧高频谐波抑制与移相角计算[J].中国测试，2020，46（10）：118-123.[3] 周 俊，朱晟毅，朱小军，等.基于阻尼控制的柔直系统直流侧谐波抑制方法[J].电力电子技术，2020，54（5）：4-8.[4] 曾 平，张 琛，李 征.电网故障期间全功率风电机组的暂态同步稳定控制策略[J].中国电机工程学报，2022，42（16）：5935-5947.[5] 米志伟，常 彬，寇龙泽，等.考虑变流器容错特性的海上双馈风电机组绕组短路故障辨识[J].可再生能源，2021，39（4）：521-526.[6] 林智乐，张靖雨，何良宗.基于分数阶电容的多个低次电流谐波抑制方法[J].中国电机工程学报，2022，42（24）：8921-8933.25155推力/N10020位移/mm406080对照1组对照2组2010实验组图1 相同负载下的推力曲线。
去谐补偿技术(PFC)原理
去谐补偿技术（PFC）原理现代电力系统中有大量的非线性特性的用电设备，如变压器、各种交直流换流装置、PWM变频装置、电弧炉、电焊机等，这些谐波源造成电流畸变。
系统中的补偿电容器往往会引起谐波电流放大甚至谐振，以下分析之：设谐波源h次谐波电流Ih ，注入主系统的电流Ish ，注入电容器的电流Ich 。
设电容器、电抗器和主系统的基波电抗分别为Xc 、Xk 和Xs，其中h次谐波电抗分别为Xch 、Xkh 和Xsh 。
再设S ＝Xs/Xc ，K ＝Xk/Xc 。
S是以Xc为基础的系统电抗率。
K是电容回路串联电抗器的电抗率（去谐因子）。
可用导出电容器和主系统的谐波电流关系式：式中ach 、ash ――分别为电容器和主系统的谐波电流分配系数分析可知：1、在谐波次数h为时，，这种情况是谐波谐振状态。
2、在谐波次数h为时， <![endif]> ，这种情况是电容全谐振状况。
3、在谐波次数h为时，，这种情况是谐波严重放大的第一临界状况。
4、在谐波次数h为时，，这种情况是谐波严重放大的第二临界状况。
可以看出谐波电流放大典型状况谐波电流放大状况主系统电流放大倍数电容器电流放大倍数谐波次数h值1～h1轻度放大1～2 0～－1h～h0严重放大2～＋∞－1～－∞1h谐振±∞±∞0h～h2严重放大－∞～－1 ＋∞～2h～h k轻度放大－1～0 2～12h完全滤波0 1 k> h k分流0<a sh<1 0<a sh<1如上分析，电力系统中对于电容补偿回路是很容易出问题的，在没有配置电抗器的电容补偿系统（K＝0）时候，补偿回路会将系统中所有谐波电流放大，并且放大流入系统的谐波电流。
去谐补偿（PFC）的设计思想是在电容补偿单元中配置一定电抗率的电抗器，使得补偿回路调谐频率小于系统中谐波源的最低次数，消除电容回路引起谐波放大和谐振的危险，并且对流入系统的谐波电流进行吸收分流，达到吸收谐波电流，优化电能质量的目的。
如何减少电压谐波的方法
如何减少电压谐波的方法
要减少电压谐波，你可以考虑以下几种方法：
1. 使用谐波滤波器：谐波滤波器通过消除电网中的谐波，来减少电压谐波。
根据谐波的频率和特性选择适当的谐波滤波器，常见的谐波滤波器包括谐波阻抗和谐波扼流板。
2. 采用谐波抑制变压器：谐波抑制变压器是一种专门用于减少电网中的谐波的装置。
它可以将谐波电流与非谐波电流分离，并通过消耗谐波电流的方式减少电压谐波。
3. 减少非线性负荷：非线性负荷如整流器、变频器等可以产生谐波。
通过减少或优化非线性负荷的使用，可以降低电网中的谐波水平。
4. 合理设计电网和电气设备：在设计电网和电气设备时，应当考虑谐波的影响。
合理选择电气设备的额定容量和工作条件，使用合适的物料和设备，可以有效减少电压谐波。
5. 在电网接入点处安装滤波器：在电网接入点处安装谐波滤波器可以有效吸收电流谐波，从而减少电压谐波。
需要注意的是，具体采取哪种方法取决于谐波的频率、幅度和电网的要求。
建议
在实施前咨询专业的电气工程师来确定最合适的方法。
电力网的谐波源及降低谐波的措施
电力网的谐波源及降低谐波的措施Harm onic W ave S ource in P ower Netw orks and Measures to Reduse Harm onic W ave赵旺初(中国电力信息中心,北京市,100083)[摘 要] 电气化铁路、地铁、静止补偿电容、整流设备、换流站和大型变压器等均为大的谐波源。
严重的谐波电压和电流,会导致继电保护和自动控制设备误动作,产生谐波附加损耗,降低输电效率,甚至损坏设备,还因其非线性特性,影响电度计量的准确性。
对电气化铁路、地铁采用多级变压器隔离,以减少谐波注入;对S VC,要选好参数,避免谐波振荡;对计划建设的大谐波源,要严格设计审查,必须有降谐波措施。
总之,要加强测试,摸清底细,推进电网谐波的改善。
[关键词] 电力网 谐波源 降低措施1 谐波源及其危害111 谐波源的存在电力网中的谐波源有的来自电力系统本身,有的来自用户。
来自用户的大谐波源有:电气化铁路、静止补偿电容(以下简称S VC)、交直流整流设备、电弧炼钢炉、地铁等;小谐波源有:调光日光灯、单相电风扇、红外线电器、收音机、电视机等。
来自电力系统本身的谐波源有:直流输电中的换流站、高磁密的电力变压器和改善功率因数的S VC组等。
112 谐波源的危害严重的谐波电压和谐波电流能导致继电保护和自动控制设备的误动作,产生附加损耗,降低输电效率,甚至损坏设备,还因其非线性特性,影响电度计量的准确性。
11211 谐波对电网的危害1991年4～5月姚双线的行波保护,受葛洲坝换流变压器空载合闸励磁涌流中的谐波影响,误动引发跳闸数次。
葛上直流输电线路投运以来,因11、13次谐波的影响,岗市开关站LZ-26保护的振荡闭锁装置经常误动作。
自丰沙电气化铁路投运后,电网中谐波幅度激增。
测得:220kV电网总谐波畸变率TH D U达3%,北郊变电所110kV母线的TH D U达2174%～4124%,阳高变电所110kV母线的TH D U达2181%～6144%,都超过S D126和G B/T14549—93规定的允许值。
电力系统谐波及其治理措施
电力系统谐波及其治理措施随着现代信息技术，计算机技术和电子技术的发展，电能质量问题已越来越引起用户和供电部门的重视。
应用先进的电能质量测试仪器不仅能大大提高电能质量的监测与治理水平，同时还可建立先进可靠的电能质量监测网络，及时分析和反映电网的电能质量水平，找出电网中造成电能质量谐波及故障的原因，采取相应的措施，为保证电网的安全、稳定、经济运行提供重要的保障。
标签：电力系统；谐波；治理措施1 谐波的危害1.1 对旋转电动机的影响在电力系统的运行过程中，受到谐波的干扰，旋转电动机的电流将会产生变化，进而使旋转电动机产生固定数的振动转矩，同时旋转的速度也会产生周期性的变化。
这样一来，电动机的工作效率将会受到影响，发热量也会不断增加，进而直接影响到旋转电动机的使用期限。
1.2 对变压器的影响和旋转电动机的受损情况有点相似，变压器等电气设备将会产生较大的谐波电流，这加大了变压器的损耗。
在这一环节中，由于损耗过大，发热量将会增大，绝缘介质将会老化，最后使绝缘体遭到破坏，从而影响工作效率。
1.3 对并联电容器的影响并联电容器具备阻抗这一特性，在一般情况下，其频率越高，阻抗越低。
受谐波的干扰，在一段时间内电容器将会吸收谐波电流，导致过载，发热量增加。
当电容器的阻抗和电网系统中的感应阻抗相匹配时，就会产生谐波谐振，同时增加了绝缘体被击穿的概率，影响并联电容器的正常运行。
除此之外，还存在基波电压和谐波电压峰值重叠的情况，这会加大局部放电的几率，破坏绝缘体；当基波电压和谐波电压重叠时，电压波动幅度将会明显增大，同时增大了每个周期中局部放电的功率，而从理论的角度上说，局部放电功率越大，绝缘体的寿命越短，所以这种情况是不利于电网系统运行的。
1.4 对断路器的影响谐波电流的发热作用大于有效值相等的工频电流，能减少热元件的发热动作电流。
如果某种电流的高次谐波含量过高，那么其断路器的工作效率将会降低。
如果在这个过程中，有更为强大的谐波电流对断路器进行干扰，那么部分断路器的磁吹线圈将会受到损坏，影响到断路器的开断效果。
基于三次谐波注入法的逆变器谐波抑制策略研究
基于三次谐波注入法的逆变器谐波抑制策略研究作者：李新君伍铁斌来源：《电脑知识与技术》2018年第06期摘要：详细分析了三相电压型SPWM逆变器输出电压谐波及其产生规律，并提出了一种基于三次谐波注入法的谐波抑制策略，该方法生成的SPWM波形是通过在正弦波上注入三次谐波而形成的，然后用这个SPWM波形控制开关器件的通断从而使输出电压波形得以优化。
理论分析表明该方法在提高输出电压幅值，提高直流电压利用率的同时，还可以降低输出电压的THD，仿真结果也证明了这种谐波抑制策略的正确性。
关键词逆变器；SPWM；三次谐波；抑制策略中图分类号：TP921 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）06-0201-031引言正弦脉宽调制（SPWM）就是利用脉冲宽度按正弦规律变化且与正弦波等效的PWM波形控制逆变电路中开关器件的开通和关断，使其输出的脉冲电压的面积与所期望输出的正弦波相应区间内的面积相等，通过改变调制波的幅值和频率进而改变逆变电路输出电压的幅值和频率的技术。
随着电力电子技术的迅猛发展，SPWM逆变器也得到了越来越广泛的应用。
而SPWM逆变器的性能在很大程度上取决于输出电压中谐波的大小和多少，故有必要对SPWM 逆变器所产生的谐波进行详细准确的分析并采取有效的措施将其抑制。
目前已有许多学者在谐波抑制领域进行了大量的探索，且提出了很多行之有效的方法，如多电平消除谐波调制法，特定谐波消除脉冲调制法等。
为了改善SPWM逆变器的工作性能，本文在借鉴国内外相关研究的基础上，从工程应用的角度提出了一种基于三次谐波注入法的谐波抑制策略，并应用该方法对逆变器的输出电压谐波抑制效果进行了较为详尽的分析和仿真。
2 SPWM逆变器三相桥式SPWM逆变电路主回路如图1所示。
其中逆变器的主回路为了保证能在较高的开关频率下工作故一般采用高速开关元件。
SPWM是工业应用中较常采用的一种脉宽调制方法，实质就是通过期望频率的正弦调制波与特定的载波信号相比较而得到功率开关元件的开关信号。
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。
电力系统谐波-基本原理、分析方法、抑制方法
电力系统谐波-基本原理、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与过去放大效应;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，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】一、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。
9次谐波注入法matlab -回复
9次谐波注入法matlab -回复文章主题：9次谐波注入法在MATLAB中的应用引言：在现代电力系统中，谐波是由非线性设备引起的一种频率高于基波频率的电源污染。
谐波注入法是一种有效的谐波抑制方法，在电力系统中得到广泛应用。
本文将介绍如何使用MATLAB实现9次谐波注入法。
一、理论基础：1. 谐波注入法的原理：谐波注入法通过向电网注入特定频率和幅值的谐波电流，抵消电网中存在的谐波电流，从而降低谐波水平。
谐波注入法的关键是选择恰当的注入频率和谐波电流幅值。
2. 9次谐波注入法：9次谐波注入法是指向电网注入9次谐波电流来抵消电网中的9次谐波电流。
在注入谐波电流时，需要计算得到注入电流的相位角和幅值。
MATLAB 提供了丰富的电力系统分析工具，可以便捷地实现该方法。
二、MATLAB实现步骤：步骤1：读取电网谐波电流数据首先，通过MATLAB读取电网中存在的9次谐波电流数据。
可通过现场实测或使用仿真软件等方式得到此类数据。
步骤2：计算注入电流的相位角使用MATLAB的傅里叶变换函数对读取的谐波电流数据进行频谱分析，选取峰值频率对应的相位角。
对9次谐波，相位角可通过以下公式计算：θ= atan(imag(H9)/real(H9))步骤3：计算注入电流的幅值接下来，需要计算注入电流的幅值。
幅值的选择需要平衡注入电流对系统的影响和谐波抑制效果。
常见的方式是根据电网中的谐波电流幅值来确定注入电流的幅值。
步骤4：得到注入电流注入电流的实部和虚部可通过以下公式计算：Iinj = Amp * [cos(θ) + j*sin(θ)]步骤5：注入电流的合成将注入电流与谐波电流合成，得到最终的电网电流：Igrid = Ih + Iinj步骤6：验证谐波电流幅值的变化通过MATLAB绘制电网电流的频谱图，观察谐波电流幅值是否有显著变化。
如果幅值变小，则说明谐波注入法起到了抑制谐波的作用。
结论：本文介绍了9次谐波注入法在MATLAB中的实现步骤。
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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。