高次谐波的污染,危害及其治理

一、高次谐波源在我国电力系统中,发电机所产生的电能是标准的正旋波形,其频率为50HZ,额定电压（低压用户侧）规定为380V（三相）和220V（单相）。然而,由于电力用户的用电设备有一部分是非线性负载,它们从电网中吸收的电流为非正旋波,导致电力系统的电源波形发生畸变,从而成为对电网的污染源。变频调速装置的主电路由晶闸管整流器和逆变器组成,输出电流、电压均为非正旋波,都不可避免地产生高次谐波,使电源波形畸变,对电网产生污染。图1为典型的三相全波桥式晶闸管整流电路,其电源电压波形虽为正旋波形,但其吸取的电流波形…     

非线性负载对光伏电站运行效率和可靠性的影响分析

从用电负载方面对目前太阳能光伏电站普遍存在的问题进行分析,着重指出了非线性负载所产生的电流畸变、高次谐波和高频干扰是对供电系统造成危害的主要因素.文章从负载和供电2个方面提出了改善措施:第一,使用高功率因数、低畸变的高性能电子节能灯具;第二,在逆变器中采用谐波抑制电路和有源功率因数校正电路对高次谐波加以处理,在供电设备端主动对流人的高次谐波和畸变电流加以处理,使负载功率因数提高到0.9以上.     

变频器谐波干扰及解决办法

变频器作为电力电子设备,主要包含有电子元器件、计算机芯片等,易受到外界的一些电气干扰,同时,变频器本身输入侧是一个非线性整流电路,使电源的波形畸变,出现高次谐波;变频器输出侧电压、电流非正弦波或非完全正弦波也含有丰富的谐波,对输出电路也有影响.这就是说变频器投入运行后会产生高次谐波,它对与其相接的电网和用电设备会产生干扰,即通常所说的电磁兼容EMC(Electro-Magnetic Compatibility) . 　　……     

非线性用电负荷对电网和电能计量影响的探讨

工业的发展,伴随着原材料制造业和其它行业的迅猛发展.近几年本地区兴建的“上新钢厂”炼钢电孤炉;市轧钢—厂使用的感应熔炼炉等、都是一些大的耗电产业.此行业用电负荷产生周期性的负荷冲击(如轧钢机)有的产生不规则的快速波动(如电孤炉轧机等)都不同程度的产生高次谐波电流,造成系统电压波动(或闪变),及波形的畸变.使电能质量下降,计量表计误差增大,给发供电设备及用户用电设备带来严重危害.     

微机在电热设备电磁兼容上的应用

交、直流电弧炉和晶闸管整流、变频、调压、调功装置产生的高次谐波，电弧炉和工频感应装置导致的负序电流和负序电压以及电弧炉产生的电压波动和闪变已严重影响到供电电网的正常运行。本文主要叙述电热设备电磁兼容（谐波、负序和闪变等）的有关数学模式以及作者用自行开发的电磁兼容软件在国内实际应用事例。     

交流型微网指定次电压谐波主动补偿策略

微电网中电力电子变换器,以及局部非线性负荷的普遍存在,使得谐波污染已经成为影响微电网电能质量的重要因素。根据分布式电源接口逆变器,提出了一种基于两相静止αβ坐标系的微电网孤岛运行下的电压谐波补偿控制策略,有效地降低了微电网电压谐波畸变率。考虑到分布式电源的有功输出,采用了指定次谐波补偿控制策略,节省分布式电源用于补偿的功率,实现了微电网电能质量柔性控制;最后,在MATLAB/SIMULINK中对所提控制策略进行了验证     

居民单相非线性负荷谐波诺顿模型研究

谐波诺顿模型是一种非线性负荷模型,使用可编程交流电源构造不同电压类型(平坦波和尖顶波),且电压畸变率为5%获得PCC处电压和电流的波动量(两种不同运行状态下得到的谐波电压和谐波电流)。结果表明:居民单相非线性负荷诺顿模型参数不是恒定的,不同构造电压下获得的参数变化较大,且模型只在相同电压类型(平坦波或尖顶波)下才稳定些,大量实验及测试数据计算结果验证了这一结论。实验还表明:低压配电系统的电压波形是平坦波,这为构造居民单相非线性负荷诺顿模型提供了有利条件。     

基于附加电流控制的并网逆变器输出谐波抑制策略

针对并网逆变器（VSC）在间谐波电压下的谐波电流问题,提出一种基于附加电流控制的VSC输出谐波抑制策略。首先,建立VSC在电网电压畸变工况下的数学模型;然后,在传统矢量控制的基础上附加谐波电流反馈控制环路,形成基于附加电流控制的输出谐波抑制策略;最后,设计附加电流控制器的型式和参数,并基于VSC样机进行测试验证。实例分析表明,所提VSC控制策略可提升VSC入网电流对电网电压畸变的抗扰能力,同时抑制VSC整数次谐波和间谐波电流。     

石化企业变配电所谐波计算及治理方案探讨

目前新建工程的设计中谐波方案的确定存在一定的盲目性,采用电气计算软件对全厂的供配电系统进行谐波潮流仿真计算,分析母线谐波电压、支路谐波电流、电压和电流的总谐波畸变率,实施各种滤波方案,通过仿真计算来验证谐波治理的效果,从而确定适合该项目的滤波治理方案;其次,对比国标GB/T14549与国际标准IEEE519中关于谐波电压、电流畸变率限制值的区别,确定该谐波潮流计算结果准确性的判断依据。     

谐波影响下电力电容器的协调无功降损方法

传统采用退火—逐步优化算法对电力系统中的电容器,进行多形态高载荷负荷协调时,未综合考虑谐波影响下电容器的负荷状态,无法对总谐波畸变进行有效控制,降损效果差;因此提出新的谐波影响下电力电容器的协调无功降损方法,通过谐振影响下的电力电容器优化配置数学模型,综合考虑谐波影响下电力电容器电能消耗总金额和配置电容器所需的费用,获取谐波影响下电容器的电压总谐波畸变率;通过微粒群优化算法,确保各节点电压总谐波畸变率控制在规定限值以内,对电容器进行优化配置,实现电容器的无功降损控制。实验结果说明,采用所提方法优化配置后的电容器可有效抑制谐振发生,可降低约37%的电网损耗,具有节能高的优势。     

晶闸管调速装置功率因数改善和谐波抑制

一、晶闸管调速装置的功率因数和高次谐波 以电力半导体电路为基础的调速装置,不可避免地会产生功率因数低和各种高次谐波的问题。功率因数低就需要无功补偿。高次谐波影响电网所供电能波形质量。根据我国《电力系统谐波管理暂行规定》,用户注入电网的谐波电流允许值如表一所示。 可控变流装置的功率因素为     

电子降压型节电器的电气特性及节电效果分析

电子降压型节电器是目前市场上常见的节电产品。此类节电器根据降压节电原理,通过可控硅开关控制,使得负荷端电压稳定于理想值,达到节约有功消耗的目的。然而,由于电力电子器件的应用,节电器在节电的同时将造成谐波污染。本文简述了节电器的设计原理,并进行了仿真试验,研究了节电器的等值阻抗特性、负荷电压及有功调节特性。对节电器的节电效果及所产生的谐波情况进行了分析。结果表明,虽然节电器可以达到好的节电效果,但更高的节电效率势必造成更大的谐波污染。如何在保证高效节电的同时,最大限度的减少谐波污染,是电子降压型节电装置需要改进之处。     

基于TCR_TSC的电弧炉无功补偿仿真研究

由于电弧炉在运行过程中的功率因数低,无功功率波动急剧,负载变化大,产生大量的高次谐波电流,电压畸变,对电网产生不利影响,严重影响电能质量,造成大量的能量消耗,同时影响工业产量和质量。通过对电弧炉运行时的电气特性进行分析,采用TCR_TSC型SVC协调控制的补偿方法对无功进行补偿,滤除谐波。MATLAB/ Simulink仿真结果表明该装置滤波效果良好。     

基于PIR的并网逆变器低频次谐波抑制策略研究

针对电网电压畸变造成并网电流低频次谐波含量较高的问题,提出一种基于比例积分-准谐振（PIR）与电流谐波检测环相结合和控制策略抑制电流谐波。首先分析并网逆变器原理,建立电流内环数学模型。基于内模原理,引入电网电压全前馈消除电网电压对网侧电流和影响,其次分析电流谐波检测与抑制原理,采用电流特定次谐波检测环对逆变器侧电流提取谐波分量,并采用闭环控制抑制电流谐波,利用伯德图对准谐振控制器参数进行设定。最后建立Matlab/Simulink仿真模型并搭建dSPACE-DS1104半实物仿真平台,分析仿真与实验结果来验证所提控制策略和有效性与可行性。     

HHT在电网谐波分析中的应用研究

Hilbert-Huang变换(HHT)以经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)为理论基础,尤其适用于强干扰背景下的瞬时有用信号的提取.本文以某10 kV电力母线谐波实测数据为基础,研究HHT在谐波电流分析中的应用.对10 kV电力母线谐波电流信号应用EMD分解得到的固有模态函数IMF(Intrinsic Mode Function),与小波分析结果相比较表明,HHT能够从复杂的背景谐波中获得较为理想的无畸变谐波信号.     

虚拟同步发电机的电网适应性控制策略研究北大核心CSCD

文章针对实际电网工况存在不对称、谐波等非理想工况时,常规虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制存在影响并网电能质量的并网电流不对称和谐波畸变等问题,提出利用正弦幅值积分法实时提取电网负序和谐波分量的改进VSG控制方法。基于正弦幅值积分法的电网电压前馈实现对并网谐波电流的抑制,使VSG在非理想电网电压下实现电网电压负序分量和谐波分量的完全抵消。最后,基于MATLAB仿真验证了该控制方法在不同电网工况下对电流谐波的抑制效果。     

虚拟同步发电机的电网适应性控制策略研究北大核心CSCD

文章针对实际电网工况存在不对称、谐波等非理想工况时,常规虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制存在影响并网电能质量的并网电流不对称和谐波畸变等问题,提出利用正弦幅值积分法实时提取电网负序和谐波分量的改进VSG控制方法。基于正弦幅值积分法的电网电压前馈实现对并网谐波电流的抑制,使VSG在非理想电网电压下实现电网电压负序分量和谐波分量的完全抵消。最后,基于MATLAB仿真验证了该控制方法在不同电网工况下对电流谐波的抑制效果。     

高塔吊的无功补偿技术改造

高塔吊的工作负荷以感性短时冲击性负荷为主,造成电压、电流畸变,系统功率因数极低.后采用动态无功功率补偿装置,补偿基波无功电流,抑制高次谐波,提高了功率因数,改善了电能质量,达到了节能降耗的目的.     

煤矿供电系统谐波的危害及治理

变频设备、整流设备等电力半导体装置在煤矿供配电电网中广泛地使用,这些非线性设备是煤矿供电系统的谐波源,分析谐波对煤矿供电系统和煤矿设备造成的危害,提出治理谐波的有效措施。     

通信电源谐波治理方案设计

随着通信事业的迅猛发展,通信电源系统的规模日益壮大。特别在通信枢纽楼宇中,通常会有大量的通信电源设备。这些非线性设备(特别是UPS设备)在使用过程中,会产生大量的谐波,从而导致电压、电流波型发生畸变,严重影响供电质量,同时还浪费大量电能。上海移动某局房曾发生设备损坏事故。两套UPS同时由一路市电供电运行约半年后,与这两套UPS联络的电容补偿柜烧坏。分析原因认定:电容补偿柜烧坏是由于电路中的高次谐波导致。文章针对该问题,提出几种谐波治理的方案。