電能質(zhì)量之波形畸變與電力諧波

電能質(zhì)量：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容包括電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、暫時(shí)或瞬態(tài)過(guò)電壓、波形畸變與諧波、電壓暫降與短時(shí)間中斷等。

電力諧波：任何周期性的畸變波形都可用正弦波形的和表示，其中，頻率為基波頻率整數倍的分量稱(chēng)為諧波(如我國電力系統的工頻為50Hz，則基波為50Hz，二次諧波為100Hz，三次諧波為150Hz等)，頻率為基波頻率整數倍的分量稱(chēng)為諧波，而一系列正弦波形的和稱(chēng)為傅里葉級數。

諧波源：傳統電力系統中的主要諧波源是電力變壓器，當代電力系統中的主要的諧波源——非線(xiàn)性電力電子裝置。

危害：

1)系統角度，諧波會(huì )導致一些不正?，F象：一是超高壓長(cháng)線(xiàn)上，諧波電流若較大，潛供電弧熄滅會(huì )被延緩，單相重合閘可能會(huì )失敗，擴大事故，消弧線(xiàn)圈接地的系統中同樣存在這個(gè)問(wèn)題;二是諧波分量較大的時(shí)候，可能引起保護誤動(dòng)或拒動(dòng)，如零序三次諧波過(guò)大，可能引起接地保護誤動(dòng);三是計量和測量誤差，尤其對過(guò)零檢測相位的表計來(lái)說(shuō)，更為嚴重。

2)諧波引起設備的附加損耗，降低效率。

3)加速絕緣老化，很大縮短設備壽命。

4)可能產(chǎn)生局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振，并放大諧波水平。

5)諧波對通信系統的干擾。

控制措施：

電力諧波的**或減緩措施通?？煞譃轭A防性措施和補償性措施。

預防性措施：

1)供電設備如電容器、變壓器、發(fā)電機等在設計、制造、規劃、配置等方面采取減少諧波的措施;

2)通過(guò)增加整流器的脈動(dòng)數或采用可控整流限制電力諧波的主要來(lái)源整流器的諧波。

補償性措施：

1)濾波器的應用;

2)改變饋線(xiàn)參數，采用饋電線(xiàn)重構或電容器改變安裝位置等避免諧振。

無(wú)源電力濾波器：對于大容量的諧波濾除工程，往往采用若干組單調諧濾波器(或者雙調諧)與一組(或多組)高通濾波器配合使用的方案。

有源濾波技術(shù)(APF)作為一種新型的諧波治理技術(shù)，與無(wú)源濾波技術(shù)相比，優(yōu)勢主要表現在以下幾個(gè)方面：

實(shí)現動(dòng)態(tài)補償，可對頻率和大小均變化的無(wú)功功率進(jìn)行補償，響應速度快;

有源濾波裝置是一個(gè)高阻抗電流源，它的接入對系統阻抗不會(huì )產(chǎn)生影響，因此此類(lèi)裝置適合系列化，規?；a(chǎn);

當電網(wǎng)結構發(fā)生變化時(shí)裝置受電網(wǎng)阻抗的影響不大，不存在諧振的危險;

補償無(wú)功功率時(shí)不需要儲能元件，補償諧波時(shí)所需要的儲能元件不大;

用同一臺裝置可同時(shí)補償多次諧波電流和非整數倍次的諧波電流;

當線(xiàn)路中的諧波電流突然增大時(shí)有源濾波器不會(huì )發(fā)生過(guò)載，并能正常發(fā)揮作用;

裝置可以*輸出所需要補償的高次諧波電流，不輸出基波無(wú)功功率。

有源濾波和無(wú)源濾波由于各自?xún)?yōu)勢(無(wú)源成本低，有源成本高，動(dòng)態(tài)補償效果好)，很多場(chǎng)合是混合使用的。

上海一德電氣科技有限公司的有源濾波器采用模塊化結構，功率電路或控制電路集成為模塊(插件)結構，在實(shí)現標準化生產(chǎn)的同時(shí)提高了產(chǎn)品的可靠性和可維護性。