淺談電力系統諧波抑制

侯瀟岳

摘 要：近年來，由于工業生產水平的整體提高，越來越多的變頻技術和電力電子設備得到了廣泛應用。但同時產生了大量的諧波，嚴重影響了電網的質量，對配電系統產生了污染。諧波污染會對配電系統穩定運行、配電系統安全等構成一定危害，通過諧波造成的電氣設備問題導致出現的事故逐年提升。電網諧波的存在，嚴重威脅了用電設備以及配電系統的運行。

關鍵詞：電力系統；諧波；影響

一、電力系統諧波形成機理

1、發電系統形成的電力諧波，相繞組絕對對稱技術等，生成電源基波電勢期間必然會一并生成諧波電勢，該種電勢受自身性能的制約會使得電網波形發生轉變，因為電力系統對應產生的諧波幅值相對小，困而當前即便認識到此期間會形成電力諧波，然而有效的應對策略相對不是，往往會直接子.

2、電力系統形成的電力諧波，電力變壓器鐵心飽和、非線性磁化曲線等因素構會致使形成電力諧波，并且電力諧波的實際大小、影響覆蓋面與該都分因素的實際情況緊密關聯，依托對電力系統的全面剖析，該種原因形成的電力諧波的規模相對小，困而倒若對其制藏相感的應對集略會造成不必要的人力、物力損耗，因而在管理油程中，通常不將該部分的電力諧波視為重點。

3、用電設備形成的電諧波，經由對電力諧法檢測期線堆用電設備連蒸與電網進行連接是形成電力諧波的要原國，非整要飲話我、數次諧讀等多元化，標準頻率和規定電壓增值，是在理想狀態下電網提供的。諧波電流和諧波電壓的出現導致用電設備的電網環境發生一定問題，會影響用電設備及通信系統，諧波則會對設備的正常運行造成危害，增加故障發生頻釋。

4、當正弦波電壓施加在非線性電路上時，電流就變成非正弦波，非正弦電流在電網阻抗上產生壓降，會使電壓波形也變為非正弦波。非正弦波可用傅立葉級數分解，其中頻率與工頻相同的分量稱為基波，頻率大于基波的分量稱為諧波。在電力系統中，一般是指從2次到30次范圍。如5次諧波電壓（電流）的頻率是250赫茲，7次諧波電壓（電流）的頻率是350赫茲；超過13次的諧波稱高次諧波。電力諧波對電力網（包括用戶）危害是十分嚴重。

二、電力系統諧波造成的危害

1、影響線路的穩定運行。供配電系統中的電力線路與電力變壓器一般采用電磁式繼電器、感應式繼電器或品體管繼電器予以檢測保護，使得在故障情況下保證線路與設備的安全。但由于電磁式繼電器與感應式繼電器在諧波含量較高時又導致繼電保護誤動作，因而在諧波影響下不能全面有效地起到保護作用。

2、影響電網的質量。電力系統中的諧波能使電網的電壓與電流波形發生畸變。如民用配電系統中的中性線，由于熒光燈、調光燈、計算機等負載，會產生大量的奇次諧波。影響電力系統的波形、幅值、頻率。

3、對電力設備的危害，對電力電容器的危害。當電網存在諧波時，投入電容器后其端電壓增大，通過電容器的電流增加得更大，使電容器損耗功率增加。

4、對電力變壓器的危害。諧波使變壓器的銅耗增大，其中包括電阻損耗、導體中的渦流損耗與導體外部困漏融通引起的雜散損耗都要增加。諧波還使變壓器的鐵耗增人，這主要表現在鐵心中的磁滯損耗增加，諧波使電壓的波形使得越差，則磁滯損耗越對，除此之外，諧濾還導致變壓器操聲增大，振動劇烈。

5、對弱電系統設備的干擾。對于計算機網絡、通信、有線電視、報警與樓宇自動化等弱電設備，電力系統中的諧波通過電磁感應、靜電感應與傳導方式耦合到這些系統中，產生干擾。

6、影響電力測量的準確性。目前采用的電力測量儀表中有電磁型和感應型，它們受諧波的影響較大。特別是電能表（多采用感應型），當諧波較大時將產生計量混亂，測量不準確

三、電力系統諧波治理方法

1、在電力系統中加裝交流濾波器，當已經確定諧波源設備以后，在近距離諧波源處安裝濾波器是防止諧波電流注入電網的最有效辦法。濾波器工作的基本原理就是在靠近諧波源的地方吸收諧波電流。而等到諧波電流進入高壓電網后再采取措施，無論技術上還是經濟上都是不可行的。

2、在諧波源附近加裝有源濾波器在諧波，源處安裝有源濾波器，它會向電網中注入與原有諧波電流幅值相等、相位相同，方向相反的電流，從而使電源的總諧被電流抵消為零，從而獲得一正弦波。有源濾波器是與供電系統關聯工作的，它只控制諧波電流，基波電流并不流過該有源濾波器。

3、高變壓器可以消弱均衡的三次諧波電流傳回到電源。通常在這種變壓器的使用者會裝設一個旁路的電路以避免在進行變壓器的維護工作時長時期對負高停止供電。使用隔離變壓器的時候要適當提高額定值，否則也會產生電壓畸變和過熱；在無功補償的同時加裝電抗器將特定電抗百分率的串聯電抗然配置到并聯電容器組中，一般是用來限制諧波對電容器的危害及治理，以及改善電網電壓波形的。諧波在電力系統中造成的各種電力污染，嚴重威脅到電力系統的安全運行，要長期堅持對電力諧波的治理措施才能從根本上改變電力現狀，提高電力系統。

總結：在科學技術的帶動下，現代信息技術與電子水平得到了很好的發展，同時也暴露了很多系統問題。此時，必須想方設法地提高電能質量治理與監測，同時建成科學的電能質量監測體系，分析并反映電能質量，這樣才能為電網穩定、安全、經濟運行提供保障，同時這也是推進電力系統發展的有效措施。

參考文獻：

[1]郝靜，電力系統諧波檢測與治理的研究[J].青春歲月，2016（8）：427.

[2]薛麗榮，韓寧，電力系統諧波檢測與治理探討[J]，科技創新與應用，2015（22）.198.

[3]康桂秋，電力系統諧波檢測與治理的探究[]，黑龍江科學，2013（01）：43.

[4]周峰，基于準同步采樣的電力系統語波與間諧波在線檢測方法研究[D].海交通大學12012.

[5]陳蔚茹，電力萊統諧裝格測與治理的研究[J].城市建設.2012（32）.