治理諧波污染，提高電能質量的探索

尹曉光

治理諧波污染，提高電能質量的探索

尹曉光

（中石化洛陽工程有限公司，河南洛陽 471003）

諧波污染是影響電能質量的重要因素，在我國社會經濟穩定發展和人民生活水平日益提高的新形勢下，加強對諧波污染的有效治理，提高電能質量是降低配電設備耗能的重要途徑，也是我國供電單位可持續發展中所要承擔的基本責任。基于此，以諧波污染為主要出發點，重點探討治理諧波污染，提高電能質量的途徑，以期為相關研究人員、工作人員提供一定的借鑒。

諧波污染；諧波治理；電能質量

社會經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，為我國電力系統的穩定發展提供了重要契機和良好的社會環境，在經濟新常態的發展形勢之下，電力系統的發展也在不斷前進，并且發生了日新月異的變化，配電設備中的各項元件也隨之發生了不同程度的變化，元件數量進一步增加，同時也在一定程度上加劇了元件的非線性特性，電能消耗存在超負荷現象，會產生一定的諧波電壓及電流，對電能質量產生影響，嚴重時甚至會對電能設備造成損害進而產生火災。現階段，電能作為清潔能源的重要組成部分，在我國社會經濟發展、人民生活水平提高等方面扮演重要角色，石化電力系統作為工廠運行系統的重要組成部分，生產流程的連續性要求高，供電可靠性要求高的特點，一方面，隨著電網的超負荷運行，其中所產生的諧波污染對電能質量造成極為不利的影響，另一方面，隨著人們用電需求的不斷增加，電力系統的發展將以電能質量的提供為轉換方向，以此來提升電能質量和水平。由此可見，加強對諧波污染的有效治理，是提高電能質量的重要途徑。

1　諧波污染

諧波污染的危害十分嚴重，能夠使電能的質量有所降低，在生產、運行和使用過程中極易造成效率低下，設備會發生不同程度的老化，進一步縮減設備的使用壽命，增加電力耗能，嚴重時甚至會發生火宅，對人民群眾的生命財產造成巨大威脅，影響我國國民經濟的可持續發展。一般來說，電力設備會有繼電保護設備和自動裝置系統，諧波污染則會造成兩種功能的偏差或事物，使得電能系統出現紊亂，而對于電力系統的外部裝置，則會造成通信干擾。對此，諧波污染具體主要包括以下幾個方面：

1）電力系統會發生并聯或串聯諧振。一般來說，諧波污染會對電力系統的電容器件造成嚴重影響，且具有突出性的特點，由于諧波在進入電力系統時會產生與之相對應的諧波電流或諧波電壓，這對無功補償設備會產生極為不利的影響，進一步影響電動機電能的傳輸和使用，致使耗能降低。

2）電力系統波形畸變。由于諧波電流或諧波電壓本身的不穩定，這就在一定程度上增加了電力系統測量儀器中各項數值的失誤偏差，進而影響電力系統及電能質量提升的后續工作。

3）噪聲污染。諧波電流或電壓在工作過程中，極易與電機旋轉磁場相互作用，進而形成麥冬轉矩，電力系統各元件之間會發生一定的震動，降低電力系統運行效率的同時，電動機會存在強烈的噪聲污染。

4）縮短設備使用壽命。諧波污染會提高電力系統元件的運行速度，設備所產生的熱能耗也隨之提高，就電力系統元件的某些部位來說，由于元件運行時間的過長，會導致電動機使用壽命縮減，運轉效率降低。

5）影響通信質量。電力系統中的各線路與通信線路處于平行狀態之中，兩者契合點所產生的磁場會對通訊元件造成干擾，進而影響通訊設施的工作質量。

2　治理諧波污染，提高電能質量的探索途徑

2.1建立完善的諧波監控系統

治理諧波污染，要通過建立完善的諧波監控系統，通過各項數據的有效分析、及時預防實現電能質量的有效提升。第一，構建完善的諧波管理機制，制定各項有利于諧波治理的管理辦法，并將各項政策、辦法及方案落實于實際的工作之中，堅持實事求是、循序漸進的管理原則，對于潛在的諧波能源要進行嚴格的審查與管理，以合法、規范的程序實現對諧波的科學管理，進而提高電動機電能質量。第二，要對諧波治理的關鍵環節進行重點管理，相關電力部門要根據當前電力系統的發展現狀逐步擴展各項流程，對諧波報告進行各項系統分析和規范處理，以實地檢測為準，確保各項數據的真實、可靠與客觀，一旦諧波污染對用戶及系統造成損害則需要由諧波源用戶承擔責任。第三，加快諧波管理的信息化進程，電力部門要不斷迎合當前的時代發展潮流，建立諧波監控網絡體系，并設置專門的再現監測點，及時統計各項諧波數據，以便為專門的諧波統計部門提供實施可行的監測數據。

2.2加強對諧波的有效預防

治理諧波污染，要加強對諧波的有效預防，從根源上防治諧波污染的產生，進而實現電能質量的有效提升。電力系統中如果一旦存在諧波污染，則會對電能產生嚴重影響，并且增加電能消耗，因此，相關部門要重視和預防，發現問題則需要及早處理，將風險控制在最小范圍之內，扼殺在搖籃之中，實現對諧波的有效預防則需要從減少非線性負荷所產生的諧波量這一層面入手。首先，在電力系統的電流運行之中，諧波量主要集中于三項整流之中，并且具有諧波的明顯特征，這一部門諧波量所占比例相對較大，一般來說，具有諧波特征的諧波量與整流電路的脈動波數成反比例關系，

因此，要通過增加脈動波數減少諧波的產生。其次，合理控制整流設備的電容量。一般來說，整流設備電容量的短路比越大，其諧波電流則越大，兩者是正比例關系，對此，在連接過程中，要以容量的負荷范圍對其進行科學控制，提升限制性工作的水平和質量。最后，合理安置電抗器元件的位置，電抗器元件作為電力系統的重要組成部分，對諧波電流及諧波電壓的影響較大，通過科學放置提升電流的感抗性，減少諧波的影響干預。

2.3科學擬定各項補救措施

治理諧波污染，要科學擬定各項補救措施，對存在潛在風險的各項電流項目進行后續規劃，實現電能質量的有效提升。第一，對電力系統的內部構造及控制方式進行再規劃，對存在問題的電力系統要從其發展的實際情況進行科學有序的規劃與變革，一般來說，單調諧加高通濾波器治理效果相對較好，加之其成本費用相對較低，在為電力部門提供穩定質量的同時，能夠很大程度上降低電力部門的成本投入，隨著我國社會經濟快速發展和電力技術的不斷創新，電能質量的控制體系將逐漸納入我國電力系統的科研項目之中，通過其治理原理的有效研究，進一步提升電力電能器件的水平和質量，同時源濾波、靜止同步補償器等先進技術也將在諧波污染控制中得到廣泛應用。第二，加強對有源濾波器的科學使用，在諧波治理過程中，一部分非線性負荷是具有波動性，但是由于其本身的特點，該諧波具有較強的不穩定，因此要將有源濾波器與諧波控制相結合，對諧波進行實時化、動態化的跟蹤監控，進而提升電動機電能質量，強化電力系統的可持續性。

3　結束語

綜上所述，隨著社會經濟的快速發展和電力技術的發展進步，在人們生活水平逐漸提高的情況下，用戶對電能質量的需求量也隨之增加，面對此種情況，電力部門要對諧波污染進行重點治理，進一步提升電能質量，為人民群眾提供更為優質的電力服務。

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Explore Governance Harmonic Pollution and Improve Power Quality

Yin Xiao-guang

Harmonic pollution is an important factor affecting power quality，under the new situation of China's social development and economic stability of people's living standards rising，and strengthen effective governance of harmonic pollution，improve power quality and power distribution equipment to reduce energy consumption an important way，is the basic responsibility of the power supply units of sustainable development to be undertaken.Based on this，to harmonic pollution as the main starting point，focusing on governance harmonic pollution and improve power quality explore ways to relevant research，staff experience to provide a reference.

harmonic pollution；harmonic control；power quality

TM711

B

1003-6490（2016）06-0172-02

2015-06-15

尹曉光（1962—），男，山東新泰人，工程師，主要研究方向為自動控制。

收稿日期：2016-06-01

作者簡介： 許海軍（1974—），男，河南澠池人，工程師，主要從事環境監測，環境保護設施驗收等工作。