1 抑制諧波的措施

 

    為改善非線性負載對電網(wǎng)質(zhì)量的嚴重影響，抑制諧波技術(shù)措施主要包括以下幾種：

 

    (1)增大供電系統(tǒng)容量。

 

    (2)采用特殊變壓器相角差變換。

 

    采用△/YnO的方法可以抑制3次和3n次諧波向壓側(cè)電網(wǎng)的注入;采用△/Y+△/△移相式變壓器可以抑制整流器中的5次、7次諧波;采用K一13特殊變壓器還可以同時抑制3-17次諧波對電網(wǎng)的注入。這種方式的一次性投資都比較大，而且由于特殊變壓器串聯(lián)在電網(wǎng)與負載之問，形成了附加阻抗，降低了電網(wǎng)的實際帶載能力;當(dāng)負載發(fā)生較大增容時也受到了一定的限制，其結(jié)果會使殘余次諧波所產(chǎn)生的電壓失真度增大。另外，仍無法消除低壓側(cè)的3次和3n次諧波在變壓器一次側(cè)形成環(huán)流，引起變壓器發(fā)熱和損耗。

 

    (3)增加多橋式整流器的整流脈動數(shù)。

 

    工業(yè)生產(chǎn)中可控硅整流器是一種最常見的變流設(shè)備，三相全控橋式整流是應(yīng)用最普通的設(shè)備，也是諧波含量較高的設(shè)備，在一些有色金屬冶煉中，往往采用12脈沖整流器，甚至24脈沖整流器，雖然諧波電流得以一定抑制，但一次性投資仍然很大，并且由于采用的功率電路復(fù)雜，設(shè)備的可靠性相對降低。

 

    (4)串聯(lián)電抗器。

 

    串聯(lián)電抗器對平滑諧波電流具有一定的作用，并且電路簡單，制造成本低，往往應(yīng)用在整流器之前，例如：變頻器，調(diào)光器等。但由于其阻抗較高，損耗較大，因此其抑制諧波的作用受到限制。通常只能使電流失真度(THDI)降低50%左右。

 

    (5)無源濾波器。

 

    這是應(yīng)用較廣泛的諧波抑制手段。它是按照希望抑制的諧波次數(shù)專門度身定造的，采用電感電容的調(diào)諧原理，將高次諧波陷落在濾波器中，以減少對電網(wǎng)的注入。但是這種濾波器對于負載諧波頻譜發(fā)生變化時，就顯得軟弱無力了。如果是多臺濾波器并聯(lián)使用或補償?shù)?a href="/tag/wugonggonglu.html" target="_blank">無功功率與負載的需求不一致，還可能造成供電系統(tǒng)的諧振現(xiàn)象。

 

    (6)有源濾波裝置。

 

    有源電力濾波器作為一種新型的諧波治理技術(shù)，是消除諧波污染、提高電能質(zhì)量的有效工具。早在20世紀70年代日本學(xué)者就提出了用磁補償消諧方法。但是由于受到功率半導(dǎo)體器件水平的限制，有源電力濾波器還未能進入實用化階段。隨著快速、大功率電力電子開關(guān)器件的研制成功，基于瞬時無功理論的瞬時空間矢量法的提出，以及微機控制技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的不斷發(fā)展，有源濾波技術(shù)得到了極大的發(fā)展，在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。

 

    2 有源濾波裝置的實際應(yīng)用

 

    2.1 有源濾波裝置的原理及特點

 

    有源濾波裝置通過檢測補償對象的電壓和電流，得出與負載電流中的諧波電流大小相等、方向相反的補償電流，從而使電網(wǎng)的電壓、電流恢復(fù)為正弦波形。

 

    有源濾波器具有如下特點：

 

    (1)實現(xiàn)動態(tài)補償，可對頻率和大小均變化的諧波及變化的無功功率進行補償，對補償對象的變化有極快的響應(yīng)速度;

 

    (2)有源濾波裝置是一個高阻抗電流源，它的接入對系統(tǒng)阻抗不會產(chǎn)生影響，因此此類裝置適合系列化、規(guī)?；a(chǎn);

 

    (3)當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時裝置受電網(wǎng)阻抗的影響不大，不存在與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧波的危險，同時還能抑制串并聯(lián)諧振;

 

    (4)補償無功功率時不需要儲能元件，補償諧波時所需要的儲能元件不大;

 

    (5)用同一臺裝置可同時補償多次諧波電流和非整流倍次的諧波電流;

 

    (6)當(dāng)線路中的諧波電流突然增大時有源濾波器不會發(fā)生過載，并且能正常發(fā)揮作用，不需要與系統(tǒng)斷開;

 

    (7)裝置可以僅輸出所需補償?shù)母叽沃C波電流，不輸出基波無功功率。

 

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