谐波治理技术现状及其发展

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1、6/20111综述·评论谐波治理技术现状及其发展罗安，吴传平，彭双剑（湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082）摘　要：从谐波主动治理、谐波被动治理两方面介绍了经典的谐波抑制技术，分析和比较了谐波被动治理技术中的各种谐波检测、谐波控制算法；并讨论了当前谐波治理技术的新进展，阐述了谐波治理技术的发展趋势。关键词：谐波治理技术；有源电力滤波器；无源电力滤波器；电能质量；发展趋势中图分类号：TN713；TM712文献标识码：A文章编号：1671-8410(2011)06-0001-05StateofHarmonicCompensationTechn

2、ologyandItsDevelopmentLUOAn,WUChuan-ping,PENGShuang-jian(CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversity,Changsha,Hunan410082,China)Abstract:Theclassicalharmonicsuppressiontechnologiesaredescribedfromthetwoaspectsofactiveharmonicsuppressionandpassiveharmonicsuppres

3、sion.Somemainharmonicdetectionandharmoniccontrolmethodsareanalyzedandcompared.Thenthenewtechnologiesofharmonicsuppressionarediscussed.Finally,thedevelopmenttrendsofharmonicsuppressiontechnologiesarestated.Keywords:harmoniccompensationtechnology;activepowerfilter;passivepowerfil

4、ter;powerquality;developmenttrends0引言20世纪70年代，有源电力滤波器的概念、基本原理、拓扑结构和控制方法被提出来，标志着谐波治理技术进电力系统中发电、输电、配电、用电4个环节都可入新的发展阶段。1983年，日本长冈科技大学的AkagiH能产生谐波，如发电机三相绕组不对称、变压器铁心等人提出了基于pq分解理论的三相电路瞬时无功功率饱和等因素引起谐波，但是主要谐波源还是来自用电理论，为解决三相电力系统畸变电流的瞬时检测提供环节，如电弧炉、整流器、变频器等非线性负载的大量[1-2]了理论依据，促进了有源电力滤波器的工业

5、应用。使用。谐波问题不仅增加了发、输、供和用电设备的我国在20世纪80年代末开始研究谐波治理技术，附加损耗，使设备过热，降低设备的效率和利用率，而进展较快，目前在理论、技术与工程应用方面取得了丰且影响继电保护和自动装置的工作和可靠性，使测量富的研究成果与现场应用经验。谐波治理技术分为主和计量仪器的指示和计量不准确，干扰通信系统的正动谐波治理技术和被动谐波治理技术，前者从谐波源常工作。本身出发抑制谐波的产生；后者通过配置额外谐波治为了提高电网供电的电能质量，减少谐波污染，人理装置来实现谐波治理。们早期利用结构简单、成本低的无源电力滤波器来抑制谐波，但是

6、它的缺点也相当明显，如滤波性能受电网1主动谐波治理技术阻抗和频率影响严重、与电网阻抗易发生串/并联谐波。主动谐波治理是从谐波源本身出发，使谐波源不产生谐波或降低谐波源产生的谐波。主动治理谐波的收稿日期：2011-10-08措施主要有：作者简介：罗安(1957-)，男，教授，博士生导师，主要从事先进（1）采用脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,电能质量控制技术的教学与科研工作。2谐波治理技术现状及其发展6/2011[3-5]PWM)技术。PWM技术使得整流器产生的谐波大大PPF又称LC滤波器，是传统的谐波补偿装置，它是由谐降低，输入

7、波形接近正弦波。PWM整流电路模型如图1波电容器和电抗器组合而成的滤波装置，与谐波源并所示，PWM整流器具有降低整流负载注入电网谐波和联。通常在谐波源附近或公用电网节点装设单调谐及提高网侧功率因数等优点。高通滤波器，这样不仅可以吸收谐波电流，同时还可以进行无功功率补偿，运行维护也简单，因而PPF得到广泛的应用。（2）有源电力滤波器（ActivePowerFilter，APF）。APF可以有效地起到补偿或隔离谐波的作用，并联型APF[8]图1PWM整流电路模型还可以进行无功功率补偿。并联型APF结构图如图4Fig.1CircuitmodelofPWMc

8、onverter所示。与PPF相比，APF具有以下一些优点：滤波性能[6]（2）增加变流装置的相数或脉冲数。