谐波治理设备在供配电系统中的应用

《谐波治理设备在供配电系统中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、谐波治理设备在供配电系统中的应用成连明国网江苏省电力公司涟水县供电公司随着电力电子技术的不断开发，各类电子装置在电力系统、交通等领域中得到了广泛应用，同时，也极大地增加了电网中的非线性负荷，对电力系统运行产生丫负面影响，其屮危害最大的当属谐波污染。将谐波治理设备应用到供配电系统当中，能够有效抑制谐波，提高功率因素，从而为供电系统安全运行提供保障。本文从谐波污染对电网构成的危害入手，分析当前谐波治理设备在供配电系统中的应用，最后结合实例验证有源滤波器的应用效果。关键词：谐波治理设备;供配电系统;有源滤波器;近年来，经济快速发展背景下，越来越多的电源设备、变

2、频设备等在实践中得到了广泛应用，虽然提高了生产质量和效率，但这些设备在运行时会产生谐波电流，对供电系统、周围设备等都会产生负面影响，造成电压、电流波形严重失真现象的出现。谐波污染会降低各类用电设备使用效率。为了提高电能质量，积极引入有源电力滤波器等设备，实现对供配电系统的动态补偿。1谐波污染危害谐波源于整流电路设备，是电网规模发展和扩大的必然结果。工业上谐波源主要涉及电力电子装置，如晶闸管可控开关设备、中高频感应炉等。从特点与性质角度来看，谐波具有间谐波、波动谐波及稳态谐波等类型，由于它们具有多态性、不确定性，务必要在现实生活中对其予以观察，总结它们的规

3、律，冰能够确定出谐波属性，实现针对性治理。一旦产生谐波，会对电网运行产生负面影响，降低电网供电质量，如影响断路器、补偿及用电设备等运行效果。具体如下。其一，增加公用电网额外损耗，降低输配电设备运行效率。导致电容器、变压器及其他感性设备等出现过热现象，长期在上述状态屮运行，势必会缩短设备使用寿命，谐波引起的谐振会使电气设备及电缆线路出现绝缘老化和击穿现象。其二，引起电能计量紊乱。供电系统中的大量高次谐波电流，会严重干扰电能计量装置的计量精度，使计量准确度大打折扣。同时，也会损坏电能计量装置，并可能引起屮线过载，发热引发火灾事故。其三，谐波的产生。除了对供配

4、电系统产生影响，还会影响到通信及信息系统运行，通信质量大打折扣，严重情况下，还会造成信息丢失，工控系统难以发挥冇效作用，可见谐波的危害不容忽视，加强对谐波治理是实现供配电系统稳定运行的重中之重。2谐波治理设备在供配电系统中的应用一般情况下，谐波常出现在10kV及以下电压等级的供配电系统中。针对谐波治理，可以从预防和治理2个角度入手，前者从源头入手，避免谐波的产生，通过改进设备内部结构，抑制谐波的形成;后者可以改变系统馈线参数、或者安装谐波治理装置，进行谐波补偿。具体主要从以下几方而入手。2.1整流设备整流设备产生谐波与脉动数存在密切联系，二者呈正相关关系

5、。谐波次数越大，谐波电流越小。因此，在实践中，要提高整流设备脉动数，以此来抑制谐波的产生。但整流设备脉动数量的增加，需要提高装置的配置。通常情况下，百kVA以上的大功率整流装置，要采用12、24脉整流。而小功率可以引入脉宽调制技术，使整流器输入电流接近正弦波，并且电流和电压同相位，从而消除大部分低次谐波，控制谐波分量在合理范围内。2.2供电设备针对供配电系统来说，可以改变变压器绕组，减少谐波现象的产生。如三角形连接变压器，能够消除3次及其倍数的谐波。发电机在运行时，能够提供与标准相符的电能，从源头上消除和减少谐波电动势。或者借助星型连接方式，能够避免3次

6、及倍数谐波。要想提高谐波治理效果，要切实考虑实际情况，明确谐波类型与性质，做到具体谐波具体对待，确保连接方式具有针对性。2.3无源电力滤波器无源电力滤波器（PPF），是按照一定拓扑结构，将电感与电容元件连接到一起,再结合参数配置而成，以此来滤除某次谐波。在实践应用中，其滤波特性由配电系统、装罝阻抗比来决定，且结构简单，能够为日后维护提供便利。但在应用中，需要注意如下几个问题，一是PPF只能够滤除最初设定的谐波成份，缺乏灵活性，无法协调滤波、调压及无功补偿之间的关系，其至可能对部分谐波构成放人影响，与预期R标背道而驰。如若遇到成分复杂的谐波，需要对其进行具

7、体处理,冰能够提高滤除效果。二是系统运行情况复杂化，直接异致滤波效果也随之发生波动，一旦谐波强度过高，会造成元件、设备的损坏。要想解决上述问题则需引入有源电力滤波器，才能够提高谐波治理效果。2.4有源电力滤波器近年来，人们对于电能质量提出了更高要求，由于谐波治理中无源电力滤波器已经无法发挥积极作用。因此，在电力系统中引入有源电力滤波器（APF）迫在眉睫，尤其是在10kV供配电系统中。在系统中，该设备指令电流运算部分能够对供配电系统内的无功、谐波电流提取出来，变流器对其进行电流补偿。通过上述处理，能够有效降低或消除电网内谐波电流成分，以此来提高电网的运行质

8、量，为人们提供优质的供电服务。和较于PPF，APF具有灵活性优势，能够有效滤除开