電力系統(tǒng)中諧波產(chǎn)生的原因與控制措施

1、1電力系統(tǒng)中諧波產(chǎn)生的原因與控制措施[摘要]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展以及它們?cè)诟鱾€(gè)工業(yè)部門和用電設(shè)備上的廣泛應(yīng)用，諧波對(duì)電力系統(tǒng)各種用電設(shè)備以及用戶和通訊線路的影響已經(jīng)十分嚴(yán)重，造成電力系統(tǒng)的諧波含量急劇上升以及電壓波形畸變，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量降低，給供用電雙方帶來嚴(yán)重危害。因此電網(wǎng)中諧波污染的原因及對(duì)系統(tǒng)設(shè)備造成的危害就顯得非常重要。[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；諧波產(chǎn)生；危害；APF；控制措施隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是電氣化鐵路機(jī)車、電爐

2、煉鋼、多相可控硅整流、電機(jī)變頻調(diào)速、電視機(jī)、空調(diào)設(shè)備等家電的廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)諧波成分也越來越復(fù)雜，諧波對(duì)電能計(jì)量的影響也越來越引起人們的關(guān)注。諧波對(duì)電力系統(tǒng)的危害不僅表現(xiàn)在工程上，而且表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)上，諧波造成電能表計(jì)量誤差會(huì)影響電力公司成本和收入。下面就簡(jiǎn)要論述電力系統(tǒng)中諧波產(chǎn)生的原因及控制措施。電力系統(tǒng)中的諧波產(chǎn)生有多種來源，在電力的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換和使用的各個(gè)環(huán)節(jié)中都能產(chǎn)生諧波。接入低壓電力電力系統(tǒng)的非線性設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流可分為穩(wěn)定的

3、諧波和變化的諧波兩大類。穩(wěn)定的諧波電流是指諧波的幅度不隨時(shí)間的變化而變化，如視頻顯示設(shè)備和測(cè)試儀表等產(chǎn)生的諧波，這類設(shè)備對(duì)電網(wǎng)來說表現(xiàn)為恒定的負(fù)載。但是激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等產(chǎn)生的各次諧波的幅值卻隨時(shí)間的變化而變化，稱之為波動(dòng)的諧波，這類諧波對(duì)電網(wǎng)來說是一個(gè)隨時(shí)間變化的3鑒于諧波產(chǎn)生的各種危害，必須采取措施對(duì)諧波進(jìn)行控制?？刂浦C波的方法分為傳統(tǒng)和新型的兩類。一、傳統(tǒng)的控制方法（1）增加換流裝置的相數(shù)。對(duì)于平臺(tái)裝置來說，主要?jiǎng)恿υ词侵绷黩?qū)動(dòng)

4、，而交流變直流是平臺(tái)主要的諧波源之一。理論分析表明，換流裝置在其交流側(cè)與直流側(cè)產(chǎn)生的特征諧波次數(shù)分別為pk1和pk（p為整流相數(shù)或脈動(dòng)數(shù)，k為正整數(shù)）。當(dāng)脈動(dòng)數(shù)由p=6增加到p=12時(shí)，可以有效地消除幅值較大的低頻項(xiàng)（其特征諧波次數(shù)為12k1和12k），從而大大降低了諧波電流的有效值。這種方法在平臺(tái)是比較可行的，但是效果相對(duì)較差。（2）增裝動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，提高供電系統(tǒng)承受諧波的能力。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的條件下，可以在諧波源處裝設(shè)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)

5、償裝置或更先進(jìn)的靜態(tài)同步補(bǔ)償裝置，以獲得補(bǔ)償負(fù)荷快速變動(dòng)的無功需求、改善功率因數(shù)、濾除系統(tǒng)諧波、減少向系統(tǒng)注入諧波電流穩(wěn)定母項(xiàng)電壓、降低三相電壓不平衡度等，提高供電系統(tǒng)承受諧波的能力。這種方法在各行業(yè)已驗(yàn)證是行之有效，但造價(jià)較高，很難普遍采用。（3）將測(cè)量、控制裝置的供電與動(dòng)力裝置的供電分開。因動(dòng)力裝置的負(fù)荷大，測(cè)量、控制、微機(jī)及顯示器的負(fù)荷小，動(dòng)力裝置產(chǎn)生的干擾大，供電電源分開后，測(cè)量、控制、微機(jī)及顯示器的電源與動(dòng)力裝置的電源相互隔離