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电力系统主要谐波源和治理对策

  • 简介:摘 要现代化的生产和生活,对供电质量的要求不断提高。同时,随着电力电子设备的应用越来越广泛,有大量的谐波流入了电力系统中,谐波对供电质量的影响也越发突出,甚至会对供电安全产生影响。首先,本文介绍了电力谐波的基...
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[页数] 62      [字数] 28530

[目录]
1 绪 论 - 1 -
2 谐波源 - 8 -
3 谐波的治理措施 - 21 -
4 滤波器的设计 - 31 -
5 总结与展望 - 55 -
致  谢 - 56 -
参考文献 - 57 -

[原文]
1 绪 论
1.1 谐波的基本概念
国际上公认的谐波的含义为:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。由于谐波的频率是基波频率的整数倍数,也称其为高次谐波。 在国际电工标准(IEC555-2,1982)以及国际大电网会议(CIGER)的文献(工作组报告36-05)中,对谐波也都有明确的定义:“谐波分量为周期量的傅里叶级数中大于1的h次分量”。对谐波次数h的定义则为:“以谐波频率和基波频率之比表达的整数”。
关于工程实际中出现的谐波问题的描述及其性质需明确下列几个问题:(1)以上定义明确了谐波次数h必须是正整数。(2)而对于频率低于工频基波频率的分量则称次谐波(sub-harmonics);对于频率非基波频率整倍数的分量称作分数谐波(fractional-harmonics)。次谐波和分数谐波,未包括在本文所讨论的谐波范围之内。(3)谐波和暂态现象。暂态过程的实测波形是一个带有明显高频分量的畸变波形,但尽管暂态过程中含有高频分量,暂态和谐波却是两个完全不同的现象。(4)短时间谐波。对于短时间的冲击电流,例如,变压器空载合闸的励磁涌流,按周期函数分解,将包含短时间的谐波和间谐波电流,称为短时间的谐波电流或快速变化谐波电流,应将其与电力系统稳态和准稳态谐波区别开来。(5)陷波。换流装置在换相时,会导致电压波形出现陷波或称换相缺口。这种畸变虽然也是周期性的,但不属于谐波范畴。
1.1.1 电力系统谐波的特性
(1) 对称性
奇对称性的特点是 ,展开为傅里叶级数时没有余弦项。
偶对称性的特点是 ,展开为傅里叶级数时没有正弦项而只有余弦项。
半波对称性的特点是 ,没有直流分量且偶次谐波被抵消。这个特点使我们可以忽略电力系统中的偶次谐波,因为电力系统一般是由双向对称的元件组成的,这些元件产生的电压和电流具有半波对称性。
(2) 相序性
在一个平衡的电力系统中,单频率谐波分量只能是完全正序的,或完全负序的,或完全零序的,这一点可以从相电压的傅里叶级数展开式中看出......

[摘要]
现代化的生产和生活,对供电质量的要求不断提高。同时,随着电力电子设备的应用越来越广泛,有大量的谐波流入了电力系统中,谐波对供电质量的影响也越发突出,甚至会对供电安全产生影响。
首先,本文介绍了电力谐波的基本概念,分析讨论了低压配网中各类常见谐波源的特点。概述电力谐波对供配电设备的危害。
其次,介绍了几种典型的谐波治理方案。重点介绍了无源滤波器和有源电力滤波器。
由电力电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的LC无源滤波器(PF)是传统的抑制谐波和补偿无功的手段,目前已获得广泛的应用。阐述了单调谐滤波器、高通滤波器和双调谐滤波器的原理、滤波器无功功率的确定和分配。
有源电力滤波技术具有受电网阻抗影响小、能够动态跟踪、综合补偿电能质量等优点,在治理供电系统电能污染方面发挥主导作用。有源电力滤波器根据接入电网的方式以及逆变器直流侧储能元件的不同被分为多种类型,但是有源滤波器的基本原理是一致的,都是由谐波检测部分检测出系统中的谐波,然后产生与谐波电流幅度相同相位相反的电流进行补偿。分析了有源电力滤波器的主电路结构和特性。
最后,讨论了谐波分析与治理方面有待解决和进一步研究的问题。

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[原文截取]
摘 要
现代化的生产和生活,对供电质量的要求不断提高。同时,随着电力电子设备的应用越来越广泛,有大量的谐波流入了电力系统中,谐波对供电质量的影响也越发突出,甚至会对供电安全产生影响。
首先,本文介绍了电力谐波的基本概念,分析讨论了低压配网中各类常见谐波源的特点。概述电力谐波对供配电设备的危害。
其次,介绍了几种典型的谐波治理方案。重点介绍了无源滤波器和有源电力滤波器。
由电力电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的LC无源滤波器(PF)是传统的抑制谐波和补偿无功的手段,目前已获得广泛的应用。阐述了单调谐滤波器、高通滤波器和双调谐滤波器的原理、滤波器无功功率的确定和分配。
有源电力滤波技术具有受电网阻抗影响小、能够动态跟踪、综合补偿电能质量等优点,在治理供电系统电能污染方面发挥主导作用。有源电力滤波器根据接入电网的方式以及逆变器直流侧储能元件的不同被分为多种类型,但是有源滤波器的基本原理是一致的,都是由谐波检测部分检测出系统中的谐波,然后产生与谐波电流幅度相同相位相反的电流进行补偿。分析了有源电力滤波器的主电路结构和特性。
最后,讨论了谐波分析与治理方面有待解决和进一步研究的问题。
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