谐波治理论文

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1、［关键词］谐波电网整流治理［论文摘耍］简要分析企业谐波的来源及危害，捉出治理谐波的初步建议及措施。谐波是指周期性非正弦交流傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常也称为高次谐波，而基波是指其频率于工频（50IIZ）相同的分量。当电网中的谐波电流较大时，我们称Z为电网污染。在电网被污染的情况下，所冇电网屮的设备与负荷均会受到影响。一、1.何为谐波“谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析。方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在

2、20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了冇关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭屮的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学

3、术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。谐波研究的意义，道德是因为谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或吊联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波述会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。2.谐波的抑制方法当前，解决谐波污染的途径主要有两条:一是装设谐波补偿装置，二是对电力电子装置本

4、身进行改造。前者用来补偿谐波时适用于各种谐波源，其装设原则是:在谐波源处就近安装。这是因为待谐波电流进入高压电网后再采取措施，无论在技术上还是经济上都是不合理的。后者仅适用于对电力电了装置的谐波抑制。采用有源电力滤波器抑制谐波是一个重要的发展趋势。该方法的基木原理是检测出补偿对彖中谐波电流的大小，再由有源电力滤波器产生一个与谐波电流大小相等、极性相反的补偿电流抵消电网电流屮的谐波成分，使其仅含冇基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，补偿特性也不受电网阻抗的影响，因而受到广泛的重视。随着谐波

5、问题的口益严重，国际电工委员会、国际大电网会议、国际供电会议和国际电气电子工程师协会相继提出各自建议的谐波标准，我国也颁布了治理谐雄的国家标准《电力系统谐波管理暂行规定》和《电能质量公用电网谐波》。冇源电力滤波器的工业应用尚处丁•初期阶段，日本和美国已冇相应的滤波装置投入实际的运行，我国目前正处于研制阶段，进行有源电力滤波器的研究和开发具有极其重要的意义。口前，由于大容量有源电力滤波器的成木较高，其推广受到一定的限制。但随着大功率电子器件技术的发展及成本的降低，冇源电力滤波器将得到越來越多的应用2.无功补偿还人

6、们对有功功率的理解非常容易，而要深刻认识无功功率却并不是轻而易举的。在正弦电路中，无功功率的概念是清楚的，而在含有谐波时，至今尚无获得公认的无功功率定义。但是，对无功功率这一概念的重要性，对无功补偿重耍性的认识，却是一致的。无功补偿应包含对基波无功功补偿和对谐波无功功率的补偿。无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要求送屯端和受屯端的屯压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在

7、很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法应是在需耍消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。无功补偿的作用主要有以下儿点:（1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。（2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置述可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。

8、（3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功检可以平衡三相的有功及无功负载。二、谐波和无功功率的产生在工业和生活用电负载中，阻感负载占冇很大的比例。异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。阻感负载必须吸收无功功率才能止常工作，这是由其本身的性