柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法研究

2020.26科学技术创新浅析燃机控制系统抑制干扰影响的基本方法周立峰（杭州华电半山发电有限公司，浙江杭州310015）2018年7月7日，#7机润滑油箱油位显示跳变，就地检查元件传输正常，8日重新将该电缆在电子室柜内的屏蔽线重新连接，数据恢复正常（475mm 稳定）。

而燃机控制系统内各类抑制干扰影响的方法有很多。

图1（1）尽可能地抑制干扰源，削弱其强度输出，如远离、屏蔽等；但有的干扰源无法抑制，如雷击、无线电、发电机等。

（2）通过隔离和滤波等，拦截或减小干扰信号各种耦合路径的传输量。

屏蔽来自导线的辐射噪声，削弱干扰的影响。

（3）提高感受体（控制及弱电流电路、控制系统）的抗扰度，增加泄放通路。

目前多数DCS 星形连接方式汇接引入电缆隔层接地箱铜牌，再绝缘铜缆引入接地网（焊接或冷接），连接方式三种：（1）专用接地网(焊接或冷接)：优点是地电位较稳定，不易受厂网地电位影响。

问题需要纯净专用地，电缆难保证单点接地，加上与安全地不同地，设备过电压时二个地间会有电位差，放电损坏设备。

（2）共用厂接地网：优点是可以避免多点接地，简单易行。

缺点易受动力设备接地附近地电位波动影响，安装有具体要求。

（3）通过专用接地网连接电气地网：不但可避免多点接地，又减小了动力设备接地点地电位波动的影响。

连接有两种方式：铜板永久性连接与避雷器相连（暂态连接）。

二点接地主要问题：当接地网上流过暂态电流时导致地电位暂态波动。

图2如A 、B 间距离较远，弱信号电缆屏蔽层两端存在较大的地电位差eN ，则其可能在A-B 间信号线上产生较大的低频环流。

这对屏蔽层还兼信号返回回路的电缆，不但破坏正常的信号传输，甚至可能烧损屏蔽层；并会对信号产生干扰。

由于模拟信号的稳定性和抗干扰性较弱。

这就要求eN 不能大于某值（否则屏蔽层流过的电流将对芯线信号产生干扰，易构成各种地回路造成低频地回路干扰）。

图2两点接地间的干扰对电气自动装置和继电保护回路来说，由于输入、输出回路，会有一端处于电场的高压环境，暂态过电压，电磁感应干扰是主要矛盾，且电缆芯所在回路为强电回路，因而屏蔽层电流产生的低频干扰信号影响较小，故电气专业规程规定：对受高频干扰信号较多的继电保护和自动装置，“当采用静态保护和屏蔽电缆时，屏蔽层宜在两端接地”。

柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法研究【摘要】本文研究了柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法。

首先介绍了研究背景、研究意义和研究目的，然后对柴油发电机组控制系统进行了概述，分析了谐波干扰对系统的影响。

接着介绍了谐波干扰的检测方法和控制方法，并提出了研究方案设计。

在对实验结果进行了分析，评估了控制效果，并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究，可以有效地解决柴油发电机组控制系统中谐波干扰的问题，提高系统的稳定性和性能，为相关领域的研究和实践提供了有益的参考。

【关键词】柴油发电机组，控制系统，谐波干扰，研究，引言，正文，结论，研究背景，研究意义，研究目的，柴油发电机组控制系统概述，影响，检测方法，控制方法，研究方案设计，实验结果分析，控制效果评估，未来展望1. 引言1.1 研究背景研究柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法具有重要的意义。

通过对谐波干扰的检测和控制，可以有效提高柴油发电机组的电力质量和稳定性，保障其在关键时刻的可靠运行。

本研究旨在探讨柴油发电机组控制系统谐波干扰的影响和控制方法，为提升柴油发电机组的性能和可靠性提供理论参考和技术支持。

1.2 研究意义柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法研究的研究意义在于提高发电机组的运行效率，保障电力系统的稳定运行。

谐波干扰对电力设备和系统的影响是不可忽视的，会导致设备损坏、能耗增加、电网负荷不平衡等问题。

研究如何有效控制谐波干扰，提高发电机组的运行质量和可靠性具有重要意义。

通过寻找合适的控制方法和技术手段，能够有效降低谐波干扰对发电机组的影响，提高电力系统的运行质量，减少系统故障率，降低维护成本，从而使电力系统能够更好地为社会和经济发展服务。

这项研究对于推动电力系统的现代化和提升电力供应的可靠性具有重要意义。

1.3 研究目的研究目的是为了解决柴油发电机组控制系统在运行过程中受到谐波干扰的问题，提高系统的稳定性和可靠性。

通过研究谐波干扰对柴油发电机组的影响，探讨谐波干扰的检测方法和控制方法，从而为解决谐波干扰带来的问题提供技术支持。

柴油发电机作为一种电力供应单元，要求其电力的输出和频率在合理的范围内，在实际应用中柴油发电机组出现大幅度频率波动的情况比较少见，而小幅度的波动震荡比较多。

追根溯源造成柴油发电机频率不稳定的原因是多方面的，要想改良这一问题需要对有可能出现的各种原因进行分析，这样才能在实际工作中快速准确的解决此类故障。

笔者结合自己的工作经验，通过实际案例分析认为该问题应该从以下几个方面分析。

一、柴油发电机组频率不稳定的原因柴油发电机组频率不稳定的原因是多方面的，我们分析原因要本着科学合理的方式推测，同时也要根据实际情况和工作经验分析。

通过发电机频率与原动机转速的公式关系：f= pn/60可知，柴油发电机组的工作频率f 与转子转速n和磁极对数p的关联度较大，所以当柴油发电机出现频率不稳定的情况应该首先考虑转子转速和磁极对数的问题，在磁极对数固定的情况下，影响频率的因素就是转速。

笔者根据多年来柴油发电机组故障统计分析，总结了几个最常出问题的故障点，并以实际案例说明柴油发电机组频率不稳定的原因及解决方式。

1、案例引入有一型号为GF-100 的四冲程柴油发电机组，它的柴油机型号为TBD226B-6D，电机型号为TFW2-250L-4，额定转速为1500r/min，额定功率为100kW，额定电压为400V。

该机组在实际运行中出现了柴油发电机组频率不稳定现象，频率指示表的波动范围较大，柴油各缸功率运作不均匀，有明显的“游车”现象，该柴油发电机组在负载5kW 后，频率指针的波动越来越大。

2、常见原因分析（1）油路问题油路问题主要表现在四个方面，首先是管路裂纹，即油路管道出现损坏，有裂纹情况导致油的传输不顺，密闭性下降。

其次是油液箱位过低导致燃油中混入空气和杂质，油液不满足油箱的需求，无形中混入了其他杂质。

再次，油路中的滤器堵塞，油路中的滤器长时间未清理，有粉尘和杂质堵塞通道，导致油无法顺畅流通。

第四，燃油管路漏油，漏油会导致整个发电机的供油不足。

电力系统中的谐波分析与抑制方法研究摘要：随着电力系统中非线性负载的普及和不断增长，谐波问题已成为电力系统中一个重要的研究领域。

谐波不仅对电力传输和配电系统的稳定性和可靠性产生负面影响，还对系统中的设备和消费者造成了潜在的危害。

因此，对谐波问题进行深入研究，并采取有效的抑制方法是必要的。

本文将详细分析电力系统中的谐波问题，并介绍相应的谐波分析与抑制方法。

1. 引言电力系统中的谐波问题源自电力负载设备的非线性特性、瞬时扰动和其他外部干扰。

谐波可以导致电力系统中的电流和电压波形失真，对系统稳定性、功率质量和设备寿命产生不利影响。

因此，对谐波进行准确的分析和抑制，对电力系统的可靠性和稳定性至关重要。

2. 谐波分析方法谐波分析是在电力系统中检测和评估谐波的能力。

常用的谐波分析方法包括频谱分析、时域分析和矢量分析。

频谱分析是基于傅里叶变换理论，将信号从时域转换为频域，通过频谱图可以直观地观察到谐波的频率和幅值信息。

时域分析是通过观察波形数据的振幅和频率变化，确定谐波的存在和程度。

矢量分析是通过矢量图形和相量法进行谐波分析，可以更清晰地显示不同谐波成分之间的相位差。

3. 谐波抑制方法为了解决电力系统中的谐波问题，采取一定的抑制方法非常必要。

以下是几种常用的谐波抑制方法：(1) 被动滤波器被动滤波器是应用最广泛的谐波抑制方法之一。

它通过将谐波电流引入并与谐波电压相消，从而减小谐波的影响。

被动滤波器按照谐波频率进行选择，并根据谐波电流和电压的幅值和相位关系进行设计。

(2) 有源滤波器有源滤波器是一种主动干预的谐波抑制方法。

它通过检测谐波电流和电压，并使用控制算法来产生相应的逆谐波电流，从而抵消谐波电流。

有源滤波器具有较高的抑制效果和灵活性，但也存在成本较高和复杂性较大的问题。

(3) 直流回路抑制器直流回路抑制器是一种适用于直流输电系统的谐波抑制方法。

它通过在直流回路中加入谐波抑制器，将谐波电流从直流回路引导到地。

电力系统中的谐波分析与控制研究谐波是电力系统中的一种普遍存在的问题，它会对系统的稳定性和可靠性产生负面影响。

因此，对电力系统中的谐波进行分析与控制研究具有重要意义。

本文将重点讨论电力系统中谐波的产生机理、谐波分析的方法和谐波控制的技术。

首先，我们需要了解谐波的产生机理。

谐波是指在电力系统中，电压和电流波形中除了基波外的幅值为正整数倍基波频率的谐波成分。

谐波的产生主要来源于非线性负载设备，如电弧炉、变频器、电子设备等。

这些设备会引入谐波电流，导致电网中出现谐波电压，进而影响系统的稳定性。

接下来，我们将讨论电力系统中谐波分析的方法。

谐波分析的目的是确定电力系统中谐波的大小、频率和相位，以便针对性地采取控制措施。

一种常用的方法是通过频谱分析来确定谐波成分。

频谱分析可以将电压和电流波形分解为不同频率分量，从而得到谐波的频谱。

在现代电力系统分析中，快速傅立叶变换（FFT）是一种常用的频谱分析方法。

FFT可以将时域数据转换为频域数据，显示不同频率分量的幅值和相位信息。

这使得我们能够准确测量谐波分量的大小和频率，并对其产生的原因和影响进行分析。

除了频谱分析外，时域分析也是一种常见的谐波分析方法。

时域分析通过观察电压和电流的波形，直接检测谐波成分。

这种方法对于精确测量瞬态谐波和高次谐波非常有效。

时域分析可以结合FFT得到更全面的谐波信息。

了解谐波分析方法后，我们可以进一步探讨谐波控制的技术。

谐波控制的目标是减小谐波的幅值，降低其对系统的负面影响。

传统的谐波控制方法包括使用滤波器、变压器和谐波抑制装置。

滤波器是一种常见的谐波控制装置，它通过选择性地通过或阻断不同频率的谐波成分，将谐波从电网中滤除。

滤波器的设计需要根据谐波频率和谐波电流大小来确定。

滤波器通常分为有源滤波器和无源滤波器两种类型，根据实际情况选择合适的滤波器。

变压器也可以用于谐波控制。

谐波电流会导致变压器损耗和热效应的增加，降低变压器的工作效率和寿命。

电力系统中的谐波分析与抑制技术研究与优化随着现代电力系统的不断发展和电力负荷的增加，谐波问题愈发引起人们的关注。

电力系统中的谐波产生将给电力设备以及系统的运行带来不利影响，因此谐波分析与抑制技术的研究与优化变得至关重要。

首先，为了进行谐波分析，我们需要了解什么是谐波。

谐波是指电力系统中各种非纯正弦形式的电流和电压成分。

它们可以是整数倍于基频（通常为50或60Hz）的频率。

常见的谐波有第2次、第3次、第5次和第7次等。

谐波的产生主要是由非线性负荷、电力设备以及非线性特性的电子器件引起的。

谐波产生后，将影响电力设备的性能、降低系统的功率因数，甚至造成设备的故障。

为了进行谐波分析，我们需要采取一系列的测量和分析技术。

其中，最常用的方法是通过谐波分析仪对电力系统进行检测和分析。

该设备能够准确测量电流和电压的各阶谐波成分，并以图表和报表的形式将分析结果展示出来。

通过谐波分析，我们可以确定谐波频率、信号的幅值和相位关系等重要参数，从而为后续的谐波抑制提供参考。

谐波抑制技术是保证电力系统正常运行的重要手段之一。

其主要目标是找到合适的方法来降低谐波分量，减少对电力设备的影响。

在谐波抑制技术中，最常用的方法是添加谐波滤波器。

谐波滤波器作为一个电气装置，能够选择性地屏蔽谐波的传输，只允许基频信号通过。

谐波滤波器的设计需要考虑谐波的频率和幅值，以便确定合适的滤波器参数。

此外，谐波抑制也可以通过改进电力设备的设计来实现。

电力设备的设计要考虑到对谐波的抵抗能力。

比如，在变压器的设计中，可以采用低谐波型变压器或谐波抑制变压器，以减小谐波的产生。

电容器和电感器的合理选择也可以起到抑制谐波的作用。

除了谐波分析和抑制技术，电力系统中还存在着谐振问题。

谐振是指系统中的电感和电容元件之间产生相互作用，并产生比基频更高的频率。

谐振问题同样需要被重视和解决。

在电力系统中，可以采取补偿电容器、改变系统的阻抗特性、增加阻尼等方式来解决谐振问题。

发电机试验中的电流谐波分析与谐波抑制技术电力系统中的电流谐波问题一直是一个重要的研究领域。

电流谐波的存在会导致各种问题，例如发电机、变压器的过热、设备损坏以及对电网稳定性的影响等。

因此，对于电流谐波的分析和抑制技术的研究显得尤为重要。

本文将针对发电机试验中的电流谐波问题进行深入探讨，并介绍一些有效的谐波抑制技术。

1. 电流谐波的成因电流谐波是由非线性负载引起的，当线性电源连接到非线性负载上时，非线性负载的非线性特性会使得电流信号变得畸变，并产生各种谐波成分。

发电机试验中的非线性负载主要来自于各种电力设备和电子设备，在实际测试中会产生丰富的谐波。

2. 电流谐波的分析为了更好地了解电流谐波及其对电力系统的影响，我们需要进行电流谐波分析。

电流谐波分析的基本方法包括频率扫描法、滤波法和快速傅里叶变换法等。

其中，快速傅里叶变换法（FFT）是一种较为常用的分析方法，可以将电流信号从时域转换为频域，得到谐波分量的频率和幅值。

3. 发电机试验中的电流谐波问题发电机试验是电力系统中的重要环节，而电流谐波问题也常常在发电机试验中出现。

电流谐波会导致发电机过热，减少发电机的寿命，同时也会对电网产生不良影响。

因此，研究如何抑制电流谐波在发电机试验中显得尤为重要。

4. 谐波抑制技术目前，有多种谐波抑制技术可以应用于发电机试验中。

以下是几种常见的谐波抑制技术：4.1 谐波滤波器谐波滤波器是一种被广泛使用的谐波抑制技术。

它可以通过选择合适的电感、电容等元件，将谐波分量滤除，由此降低电流谐波的含量。

谐波滤波器通常由并联谐振回路构成，能够有效地降低谐波水平。

4.2 直流屏蔽器直流屏蔽器是一种用于抑制直流系统中的电流谐波的技术。

由于电流谐波分量主要集中在交流系统中，采用直流屏蔽器可以有效地减少当前测量中的电流谐波分量。

4.3 脉宽调制技术脉宽调制技术是一种用于降低电流谐波的有效方法。

脉宽调制技术利用电力电子器件的开关特性，通过调整开关频率和占空比来改变电流波形，从而减小电流谐波的含量。

电力系统中的谐波分析与抑制措施研究引言：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为我们的生活和工作提供了所需的电力供应。

然而，随着电子设备的广泛应用，电力系统中的谐波问题越来越突出。

本文将着重探讨电力系统中的谐波分析与抑制措施的研究。

一、什么是谐波？谐波是指电力系统中频率是基波频率的整数倍的电压和电流的分量。

它们可能会导致电力系统的多种问题，如设备损坏、电网负载不平衡以及对其他用户造成的干扰。

二、谐波产生原因：1.非线性负载：电力系统中的许多设备，如电视机、电脑、电子灯具等，都属于非线性负载。

这些设备在工作过程中会引入谐波。

2.电力电子设备：变频器、逆变器等电力电子设备在工作过程中也会产生谐波。

3.电力系统自身：电力系统中的变压器、电容器等元件也可能成为谐波的源头。

三、谐波分析方法：1.频谱分析：频谱分析是最常用的谐波分析方法之一。

它通过连续变换电流或电压信号，将其分解为一系列频率的分量，从而分析谐波的大小和频率。

2.时间-频率分析：时间-频率分析方法可以显示信号在时间和频率上的变化。

这种方法可以更好地识别瞬态和周期性的谐波。

四、谐波抑制措施：为了解决电力系统中的谐波问题，我们可以采用以下抑制措施：1.滤波器的应用：通过在电网和设备之间安装滤波器，可以有效地消除谐波分量。

滤波器可以根据谐波频率的不同进行选择，以实现最佳的抑制效果。

2.矫正设备的使用：在电力系统中加入矫正设备，如有源滤波器或静态无功补偿器，可以对电流和电压进行实时调整，从而减少谐波分量。

3.负荷端管理：通过调整非线性负载的工作条件，如改变设备的运行方式或引入谐波补偿装置，可以降低谐波的产生和传播。

4.教育和培训：提高电力系统从业人员的谐波意识，并向他们提供相关的培训和教育，以正确操作设备和减少谐波的产生。

结论：电力系统中的谐波问题是一个需要关注和解决的重要问题。

谐波的产生原因复杂多样，因此需要采取多种谐波分析方法来准确识别谐波的频率和大小。

柴油发电机控制系统调试难点的分析和研究摘要：油田钻机是油井生产的最主要的设备之一，它的正常运转和工作效率直接关系到油井的经济建设和成井率。

由于其钻井工艺的特殊性，对钻机电控设备要求特别苛刻，因此钻机出厂前的调试工作以及技术要求的优化尤为重要。

本项目结合石油钻井设备的具体应用实例，探讨了先进的DB（电动变频）系列钻机控制系统的结构和特点，并根据这些特点介绍了DB系列钻机电控系统厂内调试的步骤和方法，以及现场调试中系统的优化和技术要求。

关键词：钻机电控系统变频调试优化一、系统简介调试柴油发电机组的主要难点是2301A的调试。

公司的柴油发电机组主要采用了2301A电子调速器。

电子调速器是继机械调速器、液压调速器以来的第三代速度控制器，它具有结构简单、调节精度高、便于实现多台机组同步并联运行、便于同发动机保护系统相结合、便于实现动力装置全自动化等特点，在现代发动机中得到广泛应用。

2301A调速器是由美国WOODWARD公司生产的。

2301A调速器又可分为两类：一类是无负荷分配功能的调频型调节器，因只对转速或频率脉冲调节，故称为单脉冲调频调节器，一般只用于一台机组或备用型调速系统。

另一类是具有负荷分配功能的调频调载型调节器。

二、技术指标本文主要介绍2301A电子调速器的型式、结构与原理，有助于用户灵活应用，方便用户操作与维修。

主要由以下几部分组成：1.结构与工作原理单脉冲2301A电子调速器由一块双面印刷线路板和铁质外壳构成。

外壳上有7个调节电位器，分别提供起动燃料调节、额定转速调节、怠速调节、加速斜率调节、增益调节、稳定性调节、执行器补偿调节。

有l7个接线端子，分别提供电源输入、转速信号输入、怠速/额定转速切换、失速保护、保护停机、调速率调整、转速微调、同步信号输入及辅助输入。

2、操作与调整在正确安装电子调速系统后，还必须对电子调速器进行一系列的操作与调整工作，使之按要求运行，并具有良好的性能。

1）.稳定性调整电子调速器的控制属于PID控制，调节应遵循其调节规律：先调增益、再调积分，后调微分。

电力系统中的谐波分析与抑制方法研究摘要：谐波是电力系统中常见的问题之一，它会对电网的稳定运行和电力质量造成严重的影响。

因此，对谐波进行分析和抑制方法的研究显得尤为重要。

本文会介绍电力系统中谐波的产生机理和原因，并探讨目前常用的谐波分析与抑制方法，包括有源和无源的谐波滤波器、谐波消减器以及谐波抑制变压器等。

最后，本文还会对谐波抑制方法进行对比和评价，并展望未来的发展方向。

1. 引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一，而电力质量又是电力系统运行稳定和设备正常工作的重要保证。

然而，谐波是电力系统中常见的问题之一，它会导致电压和电流的畸变，产生额外的功率损耗，并对电力质量造成严重的影响。

因此，对谐波进行分析和抑制方法的研究具有重要的理论和实际意义。

2. 谐波的产生机理和原因谐波是指在电力系统中，频率为基波频率整数倍的电压和电流分量。

它的产生机理主要有以下几个原因：2.1 非线性负载电力系统中的非线性负载，如电弧炉、电焊机、电梯等设备会引起电压和电流的非线性畸变，产生大量的谐波。

2.2 变压器饱和当变压器中的磁场饱和时，会引起电流和电压的非线性失真，从而产生谐波。

2.3 谐振回路电力系统中的谐振回路，如并联电容器和电感器等元件，会引起谐波的产生和放大。

3. 谐波分析方法谐波分析是指对电力系统中谐波进行定量和定性分析的方法。

目前常用的谐波分析方法有多种，包括频谱分析、小波分析、快速傅里叶变换（FFT）等。

这些方法可以有效地检测和测量电力系统中存在的谐波，并判断其频率、振幅和相位等特性。

4. 谐波抑制方法为了抑制电力系统中的谐波，目前有多种谐波抑制方法可供选择。

以下是其中几种常用的方法：4.1 谐波滤波器谐波滤波器是目前最常用的谐波抑制装置之一。

它可以通过选择合适的滤波器阻抗来抑制特定频率的谐波，从而减小电压和电流的畸变。

4.2 谐波消减器谐波消减器是一种无源的谐波抑制装置，它利用二次谐波发生器和耦合装置来将谐波电流引导到谐波消减器中，从而减小谐波的影响。

电力系统中的谐波分析与控制研究引言谐波是指周期性的波形信号，其频率是基频（通常为电网频率）的整数倍。

电力系统中的谐波问题是一个长期存在的挑战，随着电力系统规模的扩大和电力负荷的增加，谐波问题对系统的安全运行和电气设备的正常工作产生了越来越大的影响。

本文将探讨电力系统中谐波分析与控制的研究，包括谐波的产生机制、谐波分析方法以及常见的谐波控制技术。

一、谐波的产生机制1. 非线性负载非线性负载是谐波问题的主要原因之一。

电力系统中的电气设备，如电弧炉、逆变器和整流器等，常常存在非线性负载。

非线性负载会导致电流波形失真，产生谐波。

2. 输电线路和变压器的磁饱和输电线路和变压器中的磁饱和也是谐波问题的重要原因之一。

当输电线路或变压器中的磁通密度超过一定阈值时，会出现磁饱和现象，使得系统中产生谐波。

3. 电力电子器件电力电子器件的广泛应用也导致了电力系统中谐波问题的加剧。

电力电子器件如变频器和调相器等，由于其非线性特性和高频开关行为，会引入大量谐波。

二、谐波分析方法1. 快速傅里叶变换（FFT）FFT是谐波分析中常用的方法之一。

它通过对时域波形信号进行频谱分析，将时域信号转换为频域信号，并通过频率谱密度来表示波形中各个频率成分的大小。

2. 小波变换小波变换是一种多分辨率分析方法，它能够提供时频域的信息。

与FFT相比，小波变换可以提供更详细的频谱信息，对于谐波信号的检测更加准确。

3. 统计方法统计方法通过对一段时间内的谐波进行统计分析，得出谐波的统计特性。

常用的统计方法包括均值、方差、峰值因子等。

三、谐波控制技术1. 谐波滤波器谐波滤波器是防止谐波传输的常用技术。

谐波滤波器通常由谐波电感和谐波电容组成，通过选择适当的参数和安装位置，可以滤除电力系统中的谐波。

2. 主动滤波器主动滤波器是一种适用于高要求的谐波控制技术。

它通过控制电流相位和振幅来实现对谐波的主动抑制，具有快速响应和高抑制效果的特点。

3. 电力电子器件的谐波控制电力电子器件本身也可以通过设计优化来减小谐波的产生。

浅谈发电机谐波污染及治理措施在电力系统中，各种谐波分量的存在对电力系统产生了严重的谐波污染，影響了电力系统发电机，继电保护及安全自动装置的正常工作，危害了发电机的安全稳定运行。

因此加强对谐波对继电保护的影响及控制策略的研究具有重要意义。

标签：水电站;谐波污染;治理为充分利用水力资源各地的中小型水电站纷纷自筹资金或以低电价吸引外部资金建设以金属治炼和化工为主的高耗能企业以消耗丰水季节的剩余电能。

由于对这些高耗能企业生产过程中所产生的谐波及其危害的认识不足，兴办的高耗能企业的电力负荷产生的谐波污染，已严重影响到水电站的安全运行。

分析调查中小型水电站谐波污染现状及特点寻找解决谐波污染问题的对策，已成为中小型水电站的当务之急。

一、水电站谐波污染对发电机的危害1、当正弦波电压施加在非线性电路上时，电流就变成非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。

非正弦波可用傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量称为基波，频率大于基波的分量称为谐波。

在水电站中，谐波是指多少倍于工频频率的交流电，简称“次”，一般是指从2次到30次范围。

如5次谐波电压（电流）的频率是250赫兹，7次谐波电压（电流）的频率是350赫兹;超过13次的谐波称高次谐波。

电力谐波对电力网（包括用户）危害是十分严重的，它是一种电力污染。

2、对发电机组的危害谐波使变压器的铜耗增大，其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。

谐波还使变压器的铁耗增大，这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形变得越差，则磁滞损耗越大.3、对发电机组电力电缆的危害由于谐波次数高频率上升，再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显，从而导致导体的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减小。

另外，电缆的电阻、系统母线侧及线路感抗与系统串联，提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联，在一定数值的电感与电容下可能发生谐振。

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald56我国经济的高速腾飞离不开充足的电力供应，电力问题关乎个人的利益和社会的发展。

电与我们的生活息息相关，尽管发电厂不断壮大规模，但依然无法完全避免谐波问题对电力质量的影响。

产生谐波的原因是复杂的，不管是发电设备还是用电设备都能够产生谐波，这不利于我国实现电力的节能环保使用，也不利于推动社会经济发展。

面对这一情况，我们首先要了解谐波产生的具体原因，认清其危害性，从而提出科学的解决办法，将谐波的负面影响降至最低。

对于发电厂而言，谐波的治理应当从预防和补救两方面进行。

1 谐波的产生来源（1)发电设备。

为了保证充足的电力供应，发电厂往往会选择功率十分大的发电电源，因此，由于电压过大而产生的谐波几乎是无可避免的。

在电磁感应的作用下，供电设备所产生的强磁场会导致电流随之而发生变化。

磁场绝不是一成不变的，电流也会随时发生波动，这意味着谐波的产生并不是稳定的，有规律的。

在发电设备的中心区域，由于磁场的作用更为明显，所以产生的谐波更大。

这对于维护电网系统的稳定运作是不利的。

（2)用电设备。

谐波不仅仅来源于发电系统中的供电设备，同样来源于用电设备。

尽管家用电器看似不会对电力系统的稳定造成影响，但其元件所产生的谐波却是不容忽视的。

不管是变压器还是发电机，只要它处于工作状态，就会产生不稳定的谐波。

谐波会随着电压以及电流变化而产生变化。

了解谐波的来源和影响对于治理谐波问题有着重要意义。

2 谐波问题的影响（1)影响电网的稳定运作。

维护电网的安全是促进社会发展的基础，尽管发电厂已经采取一些措施保护系统的正常运转，但显然是远远不够的。

目前大部分的发电厂仍旧通过继电器保护系统，然而，继电器并不能很好地治理谐波问题，它存在很多治理盲区，它的治理盲区问题不可忽视。

只有当谐波含量足够高时，继电器才能够启动保护状态。

然而，谐波含量即使不高，也足以对电力系统的安全造成威胁。

电力系统中的谐波分析与抑制方法研究谐波是电力系统中普遍存在的一种电信号，它是电源或负载中包含频率为基波频率整数倍的成分所产生的。

谐波在电力系统中的存在会引起一系列的问题，如电力设备的过热、电能质量下降以及通信干扰等。

因此，对电力系统中的谐波进行分析与抑制是非常重要的。

谐波分析是指通过对电力系统中谐波进行测量和分析，来了解谐波的产生原因、特性和分布规律，以及对电力设备和系统的影响程度。

谐波分析的主要内容包括谐波的频率、幅值、相位以及谐波谐振等参数的测量和计算。

在谐波分析中，通常采用谐波扫描仪、谐波分析仪和谐波鉴别装置等仪器设备进行测量和分析。

谐波的抑制方法主要包括被动抑制和主动抑制两种。

被动谐波抑制方法主要是通过在电力系统中增加滤波器、维护设备和改进电源等手段来降低谐波的幅值和相位误差。

滤波器是被动谐波抑制的常用手段，它可以将谐波成分滤除，从而减小谐波的影响。

滤波器的选用应根据谐波频率进行匹配，同时应考虑滤波器的容量和额定电流等参数。

同时，维护设备的良好状态和合理使用电源也是降低谐波的重要手段。

维护设备包括电容器、电感器、继电器和电阻器等。

通过调整这些设备的参数和连接方式，可以减小谐波的幅值和扩散程度。

主动谐波抑制方法是通过控制设备和系统来主动抑制谐波的产生和传输。

主动谐波抑制方法包括降低谐波源的功率、改善电源负载的谐波特性以及采用谐波主动抑制装置等。

降低谐波源的功率可以通过控制负载电流、改进谐波源电路和选择低谐波源等方式来实现。

改善电源负载的谐波特性可以通过改进电源和负载之间的匹配度来减小谐波的传输。

谐波主动抑制装置是一种专门用于抑制谐波的装置，它通过对谐波进行反向补偿和抵消来达到抑制谐波的目的。

在谐波主动抑制装置中，常采用谐波发生器、精密补偿装置和控制系统等元件来实现对谐波的抑制。

电力系统中的谐波分析与抑制方法的研究可以应用于各种类型的电力系统，如交流输电系统、直流输电系统、电力配电系统以及电力变换系统等。

柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法研究1. 引言1.1 研究背景目前，针对柴油发电机组控制系统谐波干扰的研究还比较有限。

虽然已经有一些研究成果，但针对柴油发电机组特殊的工作环境和要求，仍需要进一步深入的研究和探讨。

对柴油发电机组控制系统谐波干扰的控制方法进行研究具有重要的理论和实际意义。

通过对柴油发电机组控制系统谐波干扰的控制方法进行研究，可以提高柴油发电机组的工作效率和发电质量，保障电力系统的稳定运行。

对控制系统的研究也有助于提升柴油发电机组的自动化水平和智能化程度，为未来电力系统的发展奠定坚实基础。

1.2 研究意义研究意义的主要目的是为了提高柴油发电机组控制系统在实际应用中的稳定性和可靠性，减少谐波干扰对系统的影响，保障电力系统的正常运行。

随着我国电力行业的快速发展和电力需求的增加，柴油发电机组作为备用电源在电网负荷平稳和应急情况下发挥着重要作用。

在实际运行过程中，柴油发电机组控制系统常常受到谐波干扰的影响，导致系统稳定性下降，甚至出现故障。

研究柴油发电机组控制系统谐波干扰的控制方法具有重要的现实意义。

在目前的研究和实践中，针对柴油发电机组控制系统谐波干扰问题的研究还比较有限，控制方法的有效性和可行性有待进一步验证。

通过对柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法的研究，可以为相关领域的工程技术人员和研究人员提供有效的参考和借鉴，促进柴油发电机组控制系统的技术进步和发展。

本研究对于提高柴油发电机组控制系统的可靠性和稳定性，减少谐波干扰对系统的影响，具有深远的意义。

1.3 文献综述在柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法的研究领域中，已有许多相关的文献进行了综述和总结。

这些文献主要集中在控制系统的设计原理、谐波干扰的影响以及不同的控制方法和策略等方面。

控制系统的设计原理是研究重点之一，文献中提到了各种不同的控制算法和技术，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

针对谐波干扰在柴油发电机组控制系统中的影响，文献中也进行了深入的分析和探讨，指出谐波干扰可能导致系统性能下降、设备损坏甚至安全事故发生。

电力系统中的谐波扰动监测与抑制方法研究第一章引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，然而，随着能源需求的增长和电力设备的普及，电力系统中的谐波扰动问题日益突出。

谐波扰动不仅影响电力质量，还会对电力设备产生损害甚至故障，因此，谐波扰动的监测与抑制成为了电力系统研究的重要课题。

第二章谐波扰动的特性与来源2.1 谐波扰动的定义和特性谐波是指电力系统中频率为基波（一般为50Hz或60Hz）的整数倍的分量，谐波扰动则是这些谐波分量对电力系统及相关设备造成的干扰。

谐波扰动具有波形失真、功率损耗、设备热损坏和电磁干扰等特点。

2.2 谐波扰动的来源谐波扰动的主要来源包括非线性负载、电弧炉、变频器、电力电子设备和非线性电源等。

这些设备会产生高次谐波，并将其注入电力系统中，导致谐波扰动问题的产生和扩散。

第三章谐波扰动的监测方法3.1 电力网络分析仪电力网络分析仪是目前最常用的谐波扰动监测设备之一。

它可以实时监测电力系统中的谐波分量，并提供有关电压、电流、功率因数等与谐波扰动相关的参数。

3.2 数字信号处理技术利用数字信号处理技术可以分析和处理电力系统中的谐波扰动。

常见的方法包括快速傅里叶变换（FFT）、小波变换和功率谱估计等。

第四章谐波扰动的抑制方法4.1 滤波器技术滤波器技术是最常见的谐波扰动抑制方法之一。

通过在电力系统中引入合适的滤波器，可以将谐波分量滤除，减小谐波扰动对系统和设备的影响。

4.2 谐波限制器谐波限制器是一种主动抑制谐波扰动的设备。

它通过发生器组件将谐波电流注入谐波源，从而抵消谐波分量。

第五章研究现状与展望5.1 谐波扰动监测与抑制技术的进展目前，谐波扰动监测与抑制技术已经取得了显著的进展，研究人员提出了许多创新的方法和设备，使得电力系统对谐波扰动具有更好的控制性能。

5.2 研究中存在的问题与挑战尽管谐波扰动监测与抑制技术已取得许多成果，但仍存在一些问题和挑战。

例如，如何提高监测精度、降低抑制成本和设计更有效的抑制器等。

电力系统中的谐波和电磁干扰分析与抑制技术研究导言电力系统中的谐波和电磁干扰分析与抑制技术研究，在电力系统的高效、可靠、稳定运行方面扮演着极为重要的角色。

因此，对于电力系统中谐波和电磁干扰的研究，不仅涉及到电力系统本身，同时也涉及到能源、交通、通信、计算机等领域，具有极为重要的意义。

第一章谐波的产生机理及对电力系统的影响1.1 谐波的定义谐波是指在电力系统中存在的电压或电流频率等于基波频率整数倍的波形，谐波是一种不利影响电力系统的无功功率，它会导致电力系统的电压波形失真，损坏设备，影响电力系统的稳态和动态性能，同时也会导致谐波扰动。

1.2 谐波的产生机理电力系统中谐波产生的主要机理有：（1）非线性元件：电力系统中存在大量的非线性元件，例如电力电子器件、灯具、电动机等，当这些元件受到变化的电压或电流时，会产生非线性的电阻、电感、电容和电导等影响，而这些影响就会导致电压和电流波形有所改变，进而产生谐波污染。

（2）不同类型负载的不同电路特性：电力系统中不同类型负载的电路特性不同，例如线电机、逆变器和电弧炉等，它们都会对电力系统产生谐波污染。

1.3 谐波对电力系统的影响谐波会对电力系统产生多种方面的影响，包括：（1）电力设备的性能降低：在电网中存在谐波，会增大电设备的无功损耗和热量损耗，这些都会导致电力设备性能降低，从而影响电力系统的正常运行。

（2）电路电压失真：谐波对电路电压的波形有很大影响，谐波会让电路电压的波形产生畸变。

（3）对电网的谐波扰动：在电力系统中存在的谐波频率与电网本身的频率不一致，会对电网正常运行产生干扰。

第二章电磁干扰的产生机理及其对电力系统的影响2.1 电磁干扰的定义电磁干扰是指由于电磁场的反应而产生的干扰，这些干扰会影响电磁系统中的正常运行。

2.2 电磁干扰的产生机理电力系统中电磁干扰的主要产生机理包括以下几个方面：（1）电源线上的干扰：当电源线上存在电气设备时，设备会产生电磁波，这些电磁波会通过电源线进入到其他电气设备中。

S c ie nce &T e c hno lo g y V is io n 0概述石油钻井选址大多在电网不够发达的偏远地区，因此井场大都采用柴油发电机组作为主动力，发出的600V /50HZ 交流电提供给井场的电力设备和生活用电。

发电机组输出功率大部分需要经过整流设备驱动电动机，从而产生了大量谐波，对发电机组控制系统造成干扰导致异常停机，影响供电质量。

1谐波分析根据负荷特性对井场用电设备进行分类，主要分为3类：(1)钻机交流驱动系统，主要为转盘、绞车、泥浆泵等。

该部分为钻井主要动力设备，负荷容量较大。

柴油发电机发出的电能经变频单元，采用AC-DC-AC 的传动方式实现电动机调速，从而满足钻井工艺要求。

(2)马达控制中心（MCC ）控制井场所有电动机的负荷分配，主要为泵类和搅拌机等，其中包含大量的电机软启动器、UPS 等。

(3)600V/400V 降压变压器，为井场辅助设备和生活用电提供AC 400V 电源。

变压器的非线性磁化特性使励磁电流含有高次谐波，这部分负荷容量相对较小。

综上所述，交流变频装置等非线性负载是产生谐波干扰的主要来源。

图1控制系统原理图由于变频器采用AC -DC -AC 的传动方式，外部输入的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压，经电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为摘要石油钻井的动力系统大多为柴油发电机组并联孤岛模式运行。

由于井场负荷含有大量变频设备，对柴油发电机组的控制系统产生干扰，甚至引发停机断电的事故。

本文通过对井场电力负荷和发电机组控制系统进行研究，分析谐波产生原因和对发电机组控制系统产生的影响。

从而采取了一系列的谐波控制措施，对控制系统进行了抗干扰的改进，消除谐波对控制系统的影响，来提高柴油发电机组运行的稳定性和可靠性。

关键词石油钻井柴油发电机组控制谐波中图分类号:P641.7文献标识码:ADOI ：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.04.76柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法研究王新王新1982—/男/本科/电气工程及自动化专业/研究方向为内燃机发电机组的电气控制/中国石油集团济柴动力有限公司再制造分公司(青县062658)193. All Rights Reserved.20204/298频率可变的交流电压。

柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法研究一、引言随着现代社会对电力需求的不断增长，柴油发电机组在电力领域扮演着越来越重要的角色。

柴油发电机组在运行过程中可能会受到谐波干扰的影响，导致设备性能下降，甚至可能对设备造成损坏。

研究柴油发电机组控制系统谐波干扰控制方法具有重要的意义。

二、柴油发电机组谐波干扰的来源和影响1. 谐波干扰的来源在柴油发电机组的运行过程中，谐波干扰主要来源于以下几个方面：（1）电网谐波：来自电网的非线性负载设备产生的谐波会通过母线传导到柴油发电机组上，引起谐波干扰。

（2）柴油发电机组内部设备：柴油发电机组内部的变频器、整流器等设备也会产生谐波干扰。

（3）外部设备：柴油发电机组连接的负载设备也可能产生谐波干扰。

2. 谐波干扰的影响柴油发电机组受到谐波干扰的影响会导致以下问题：（1）设备性能下降：谐波干扰会影响发电机组的稳定性和输出电压质量，导致设备性能下降。

（2）损坏设备：长期受到谐波干扰会导致发电机组内部设备损坏，甚至引发火灾等安全事故。

三、柴油发电机组谐波干扰控制方法针对柴油发电机组受到谐波干扰的问题，我们可以采取以下几种控制方法：1. 谐波滤波器谐波滤波器是最常用的控制方法之一，它可以有效地抑制谐波干扰。

通过在柴油发电机组输出电路中串联谐波滤波器，可以将谐波干扰滤波掉，保证设备的正常运行。

2. 谐波抑制器谐波抑制器是一种主动的谐波控制装置，它可以根据电网谐波的情况主动调节输出电压，从而抑制谐波干扰。

3. 线性负载设备在设计柴油发电机组所连接的负载设备时，尽量选择线性负载设备，减少非线性负载设备产生的谐波。

四、柴油发电机组谐波干扰控制方法的研究进展目前，针对柴油发电机组谐波干扰的控制方法研究已经取得了一些进展，主要包括以下几个方面：1. 模拟仿真研究通过对柴油发电机组谐波干扰的产生机理进行分析，建立数学模型，进行仿真研究，探索各种控制方法的有效性和可行性。

2. 控制算法优化针对柴油发电机组谐波干扰的特点，针对性地优化控制算法，提高谐波干扰控制效果。