解析通信電源系統(tǒng)的諧波抑制和治理

【摘要】 通信電源容量及其供電質(zhì)量要求隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展持續(xù)提高。通信供電系統(tǒng)中，由于非線性設(shè)備以及整流電路的大量應(yīng)用與布置，使系統(tǒng)中諧波含量不斷增加，不僅影響著通信供電系統(tǒng)本身穩(wěn)定性，同時對系統(tǒng)中的設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。基于此，深入分析通信電源系統(tǒng)諧波抑制與治理方案，成為確保通信供電系統(tǒng)安全性，打造綠色網(wǎng)絡(luò)面臨的重要內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】 通信電源系統(tǒng) 諧波 治理

一、諧波的產(chǎn)生及其危害

由于我國交流電規(guī)定頻率是50Hz，所有非正弦波信號或者是不是50Hz的正弦波均屬于諧波范疇。對于通信電源系統(tǒng)而言，由于大量電源設(shè)備（如UPS電源等）的應(yīng)用，加之機房中通信非線性負載的數(shù)量增多，導(dǎo)致通信電源系統(tǒng)中的諧波含量持續(xù)攀升，進而嚴(yán)重影響著電網(wǎng)的供電質(zhì)量與穩(wěn)定性。另外，電網(wǎng)中諧波含量增加，其產(chǎn)生的電磁輻射會以噪聲形式危害著通信設(shè)備，造成系統(tǒng)的設(shè)備故障；電能被諧波污染之后，必然影響通信供電系統(tǒng)運行效率，同時還可能嚴(yán)重損壞系統(tǒng)中的運行設(shè)備，從而威脅著整個通信電源系統(tǒng)的安全性。最后，系統(tǒng)中諧波含量增加，還會對系統(tǒng)中的變壓器、電力電容器、斷路器以及電力線纜等設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重影響，產(chǎn)生漏磁、鐵損、斷路器脫扣等問題，為電力系統(tǒng)造成重大的經(jīng)濟損失。

二、通信電源系統(tǒng)中諧波抑制與治理對策思考

1、諧波治理方法與設(shè)備選擇

對于通信電源系統(tǒng)的諧波抑制與治理而言，主要有兩種方法：一是抑制通信電源系統(tǒng)中諧波的產(chǎn)生；二是采取措施治理以產(chǎn)生諧波。而對于通信供電系統(tǒng)而言，最為嚴(yán)重的諧波源便是系統(tǒng)中的整流設(shè)備，因此，在治理無法避免的諧波時，可對系統(tǒng)中設(shè)備進行技術(shù)升級，從而達到減少系統(tǒng)設(shè)備的諧波的目的。在治理過程中，又細分為三種諧波治理方式：第一，就地治理。第二，區(qū)域治理。第三，集中治理。

綜上可見，無論何種治理方式，均是通過加設(shè)濾波設(shè)備的方式，消除系統(tǒng)中的諧波干擾。因此，濾波設(shè)備的選擇與安裝便成為了通信電源系統(tǒng)中諧波治理的關(guān)鍵。

2、諧波治理設(shè)備的安裝與調(diào)試

（1）濾波設(shè)備選擇。在通信電源系統(tǒng)諧波治理中，無（有）源濾波器、混合型濾波器是三類非常典型的諧波治理設(shè)備。其中，無源濾波器是由電阻、電感以及電容三類原件組合形成LC濾波電路的諧波治理設(shè)備，根據(jù)其元器件容量與安裝位置，可選擇裝設(shè)濾波器或者用于系統(tǒng)電力設(shè)備輸入端進行綜合濾波。該類諧波治理設(shè)備主要優(yōu)勢在于諧波過濾效果良好，結(jié)構(gòu)簡單，然而僅能針對固定頻率進行濾波治理，加之LC電路的參數(shù)漂移問題，其濾波效果有待提高。有源濾波器在消除諧波過程中，可對系統(tǒng)中的諧波實施動態(tài)補償，可有效降低高次諧波電流引發(fā)的線路以及設(shè)備損耗等，并能實現(xiàn)諧波變化的跟蹤補償，具有良好的諧波抑制效果，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及在實施補償中產(chǎn)生的功耗較高。混合型有源濾波器在應(yīng)用中，可將其串聯(lián)在負載、無源濾波器與電源之間有源濾波器視作一個抗阻器件，其對諧波抗阻表現(xiàn)為高阻，而對基波則的抗阻則為0，從而避免了電網(wǎng)中諧波的流入，達到隔離諧波、避免諧振的作用。

（2）濾波設(shè)備安裝與調(diào)試。在安裝諧波治理設(shè)備之前，應(yīng)合理選擇濾波設(shè)備的容量I。若設(shè)在濾波設(shè)備安裝處實際測得的諧波電流值為I0，選擇的諧波實測量用THDi表示，則安裝的濾波設(shè)備需滿足以下條件：

I≥（THDi實測值-THDi目標(biāo)值）

×

在設(shè)備安裝過程中，首先應(yīng)正確選取其安裝位置，同時還需留出足夠的空間，以便于諧波治理設(shè)備的調(diào)試與維護。同時，在安裝過程中，進行設(shè)備接線時，應(yīng)嚴(yán)格檢查輸入的駐點參數(shù)，確保其滿足設(shè)備安裝的技術(shù)規(guī)范要求。再次，在導(dǎo)線敷設(shè)時，還需確保其接線端子與導(dǎo)線截面積能夠?qū)?yīng)于工作電流，并留有足夠的裕量，以確保濾波設(shè)備在進行高次諧波補償過程中的安全運行。最后，在完成安裝之后，在經(jīng)檢查，確保接線無誤之后，還需依據(jù)調(diào)試圖進行設(shè)備調(diào)試，在濾波設(shè)備正常運行情況下，方可投入諧波治理之中。

綜上可見，隨著通信電源系統(tǒng)中非線性負載以及電源設(shè)備的大量運用，導(dǎo)致系統(tǒng)中諧波大量產(chǎn)生，威脅著通信供電系統(tǒng)供電質(zhì)量與運行安全性，根據(jù)實際，選用并加裝合適的濾波設(shè)備，抑制與治理系統(tǒng)中的諧波，對于提升通信電源系統(tǒng)中電源設(shè)備的運行效率具有重要的實踐意義。

參 考 文 獻

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