电网谐波治理

《配电网系统背景谐波抑制方案研究》篇一一、引言随着电力电子技术的快速发展和广泛应用，非线性负荷在配电网中的比重逐渐增加，导致谐波问题日益严重。

谐波不仅会降低电能质量，还会对电网设备造成损害，影响系统的稳定性和可靠性。

因此，研究配电网系统背景下的谐波抑制方案，对于保障电网安全、经济运行具有重要意义。

二、配电网系统背景谐波产生原因及影响1. 产生原因：配电网中的谐波主要由非线性负荷产生，如整流设备、变频设备、电弧炉等。

这些设备在工作过程中会产生电压或电流的畸变，从而产生谐波。

2. 影响：谐波会对配电网系统造成多方面的影响。

首先，它会降低电能质量，影响敏感设备的正常运行。

其次，谐波会增大系统损耗，降低设备使用寿命。

此外，谐波还会对通信系统产生干扰，影响系统的稳定性和可靠性。

三、谐波抑制方案研究针对配电网系统背景下的谐波问题，本文提出以下抑制方案：1. 优化设备选型和配置：在配电网规划和设计阶段，应优先选用低谐波含量的设备和器材，如采用多重化技术、脉宽调制技术的整流设备等。

同时，应合理配置设备的数量和容量，避免过载和过度利用导致谐波的产生。

2. 安装无源滤波器：无源滤波器是一种常见的谐波抑制方法。

通过在配电网中安装无源滤波器，可以有效地滤除特定频率的谐波。

应根据配电网的实际情况，选择合适的滤波器类型和参数。

3. 安装有源滤波器：与无源滤波器相比，有源滤波器具有更好的灵活性和适应性。

有源滤波器可以通过实时检测和分析谐波信号，快速地发出相反的补偿电流来抵消谐波。

在配电网中安装有源滤波器，可以有效地减小谐波对系统的影响。

4. 实施综合治理：除了上述两种方法外，还应实施综合治理措施来抑制谐波。

这包括加强配电网的监测和监控、定期对设备进行维护和检修、提高配电网的自动化水平等。

通过综合治理措施的实施，可以及时发现和处理谐波问题，保障配电网的安全、经济运行。

四、实施方案及效果评估针对上述提出的谐波抑制方案，应制定详细的实施方案并进行效果评估。

电网谐波的危害及治理措施分析摘要：随着科技水平的不断提升，许多非线性设备被广泛应用于各大行业，更多的谐波电流被注入电网，对电能质量造成了影响，从而导致整个电网运行不稳定。

电网谐波导致电能耗损大，且严重影响了电力企业的经济效益。

谐波是由于周期性电压或电流傅里叶被分解而形成的，所获得的频率是基波整数倍分量含有量，这时则称之为谐波。

本文分析了电网谐波的危害及其治理方案，提出了实用性改善措施，为电网更好的安全、可靠运行提供了理论依据。

关键词：电网谐波；谐波危害；治理措施理想化电力系统中的电能均是恒定频率，且其幅值亦是三相平衡的正序正弦电压，以此方式实现用户供电，不过具体电力运行中，电力系统的负荷量是不定的，这时其三相电压幅值及频率均不能保持不变，且其相位差亦是随时变化的。

加上近年来的电气化铁路及冶金工业和化学工业的迅猛发展，非线性负荷被引入电力系统中，导致其冲击性不断加强，且电网非线性及非对称性与波动性问题经常出现，同时电力系统的电压及电流波形也变得非常复杂，这些都严重影响着电力系统，从而影响供电设备的运行安全。

因此，分析电网谐波的危害及其治理方案，对电力系统运行水平的提升有着极大现实意义。

一、电网谐波概论1、电网谐波电网谐波主要是以傅里叶级数分解周期性非正弦电量，其可获得和电网基波频数一样的分量，且亦可获得超过电网基波频率的分量，这就是电网谐波。

谐波频率及基波频率所产生的比值就是谐波次数，电网中往往会出现非整数倍次数，这时就称之为非谐波亦或者是分数谐波，可以说谐波会污染和影响电网的安全运行。

电力系统中有着许多谐波源，尤其是某些变流设备，高频谐波电力中问题百出，极易导致变压器及电缆或是其他器件严重损耗，最终导致控制及保护与测量系统功能异常，这时的通信及数据网络会被影响而运行不稳定。

需强调的是，电力系统中的谐波是稳态工频整数倍数波形，电网暂态变化会诱发诸多问题，比如过压及欠压都不是谐波范围。

同时电网谐波分析应具备大量数据而展开，其间包括三相线路电压及电流，要保持电网不受影响的隐性，就应采用各种方式来防止其间出现问题，确保其安全稳定的运行。

目前常用的电力谐波治理的方法无外乎有三种，KYLB无源滤波装置、KYAPF 有源滤波装置、KYLB动态无功补偿装置。

下面就谈谈这三种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。

1. KYLB无源滤波装置KYLB无源滤波装置的主要是用电抗器与电容器构成，KYLB无源滤波装置的成本较低，经济，简便，因此获得广泛应用。

KYLB无源滤波装置可以分为并联滤波器与串联滤波器。

1.1无源并联滤波器现有的谐波滤除装置大都使用无源并联滤波器，对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器，通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的谐波。

多组滤波器的使用造成结构复杂，成本增高，并且由于通常的系统中含有无限多种频率的谐波成分，因此无法将谐波全部滤除。

不仅如此，由于并联滤波器对谐波的阻抗很低，通常会使谐波源产生更大的谐波电流，谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰，例如7次谐波滤波器就可能会放大5次谐波。

因此，如果有人将并联滤波器安装前后的谐波情况做过对比，就会发现：虽然滤波器安装以后影响系统的谐波电流减小，但是各滤波器中以及进入系统的谐波电流之和远远超过未安装滤波器之前，谐波源产生的谐波电流也超过未安装滤波器之前。

从广义的角度来讲，频率不等于工频频率的成分统统都是谐波。

因此，工频是单一频率，而谐波有无限多种频率，可见谐波具有无限的复杂性，使用并联滤波器的方法显然无法对付无限频率成分的谐波。

1.2无源串联滤波器由电感与电容串联构成的LC串联滤波器，具有一个阻抗很低的串联谐振点，如果我们构造一个串联谐振点为工频频率的串联滤波器，并将其串联在线路中，就可以滤掉所有的谐波。

这就是本文介绍的串联滤波器，串联滤波器由电感和电容串联而成，并且串联连接在电源与负荷之间，因此串联滤波器的“串联”二字具有双重意思：一个意思表示电感与电容串联，另一个意思表示串联在电路中使用。

在三相电路中均接入串联滤波器，由于串联带通滤波器对基波电流的阻抗很小，而对谐波电流的阻抗很大，于是只用一组滤波器就可以滤除所有频率的谐波。

电网谐波治理一、概况经济的飞速发展带来供电紧张,为解决供电紧张,一方面要建设许多新的电厂和输电线路,另一方面要高效利用现有的电力资源,减少电力损耗;谐波是导致电力损耗增加,供电质量下降的重要因素;本资料分析谐波基本特性,对配网中谐波的来源和危害进行了详细说明,总结了治理谐波的方法;二、谐波的产生及危害电力谐波对电力网用户危害是十分严重的,它是一种电力污染,一种人们看不见、嗅不到、摸不着的污染;所以往往不被人们注意;对于电力系统,谐波是个很要命的问题1.谐波的危害的产生主要表现在当电网中的电压或电流波形非理想的正弦波时,即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,我们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波; 当谐波频率为工频频率的整数倍时,我们将其称之为整数次谐波,这类谐波通常用次数来表示;例如：将频率为工频频率5倍250Hz的谐波称之为5次谐波,将频率为工频频率7倍350Hz的谐波称之为7次谐波,依此类推;当谐波频率不是工频频率的整数倍时,我们将其称之为分数谐波;这类谐波通常直接使用谐波频率来表示;例如：频率为1627Hz的谐波;2.谐波产生的原因多种多样;比较常见的有两类第一类是由于非线性负荷而产生谐波,例如可控硅整流器、开关电源等,这一类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍;例如三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波,而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波;第二类是由于逆变负荷而产生谐波,例如中频炉、变频器,这一类负荷不仅产生整数次谐波,还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波;例如：使用三相六脉波整流器而工作频率为820Hz的中频炉则不仅产生5次和7次谐波,还产生频率为1640Hz的分数谐波;谐波在电网诞生的同时就是存在的,因为发电机和变压器都会产生少量的谐波;但是由于产生大量谐波的用电设备不断增加,并且电网中大量使用的并联电容器所造成的谐波放大,使得谐波的影响越来越严重,从而逐渐引起人们的重视;当电网中的谐波电流较大,以至于电压波形也产生畸变时,我们将其称之为电网被污染;电网的污染程度用电压波形畸变率来表示,简称THDu;按照国家标准GB/T14549-93电能质量公用电网谐波的规定：10KV电网的THDu应小于4%,400V电网的THDu应小于5%;谐波与无功电流不同;无功电流只影响电网的电压,并增加供电系统的铜损,通常不会影响用户,也不会影响计量精度;而谐波的影响可以用“无孔不入”来形容;在电网被污染的情况下,所有电网中的设备与负荷均会受到影响;谐波与无功还有一点不同：无功电流在没有补偿的情况下会一直传送到发电机,而谐波电流通常全部被电网中的设备与负荷吸收掉;3.谐波造成的危害大致列举如下①. 由于谐波的频率较高,使导线的集肤效应加重,因此铜损急剧增加;同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加;②. 谐波会影响表计的计量精度;从原理上进行分析：谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去,因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算,从而导致计量误差;对于机械式电能表还会由于高频率谐波所产生的高频涡流阻力而变慢;因为在高次谐波严重的情况下例如中频炉会严重影响电能表的计量精度,导致莫名其妙的丢电现象;③. 精密电子设备包括电子式电能表会被严重干扰,导致不能正常工作,甚至烧毁;④. 所有接于电网中的设备的损耗都会增加,温升增加;含有电容器的设备受影响最为严重,甚至可能导致设备损坏以及电容器爆炸等事故.⑤. 电机类负荷由于谐波的逆序作用而导致输出扭矩下降;⑥。

谐波治理的原理谐波治理是一种针对电网谐波问题的技术措施。

在电力系统中，谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压和电流成分，它们会引起电网中的谐波电压和电流增加，从而导致设备的过热、损坏，影响电网的安全稳定运行。

谐波治理的原理主要包括：谐波发生的机理、谐波产生与传输的特性以及谐波的抑制方法。

首先，谐波发生的机理主要涉及非线性负载的存在。

例如，电力电子设备（如变流器、电力电子变压器等）的普及应用，导致电网中存在大量非线性负载。

这些非线性负载的工作特性决定了它们电流与电压之间存在非线性关系，产生的电流包含了频率是基波频率的整数倍的谐波分量。

接着，谐波的产生与传输的特性主要与电网的拓扑结构有关。

电网中存在大量的线路与变压器，谐波电流在传输过程中会经过这些元件，导致电压波形被扭曲，且谐波电流的影响范围会扩散到整个电网中。

基于以上的分析，谐波治理的方法主要包括以下几个方面：1. 谐波源的控制：在电网中，非线性负载是主要的谐波源。

为了降低谐波电流的产生，可以通过优化非线性负载的设计和选择，减小它们的谐波电流分量。

2. 谐波发生源的隔离：对于谐波较大的设备或非线性负载，可以将其与电网隔离，使用独立供电或者采用特殊设备来加以管理。

3. 电网设备的优化设计：通过优化电网的拓扑结构，减小电缆和变压器等设备的阻抗，降低谐波电流的影响，减少谐波电压的产生。

4. 谐波滤波器的应用：谐波滤波器是一种针对谐波电流或电压进行补偿的装置。

它可以通过选择合适的电抗元件，抵消谐波电流分量，从而降低谐波电压。

5. 谐波控制计算机的使用：谐波控制计算机是一种自动化管理谐波的技术手段。

通过对电网进行全面的监测和分析，可以根据实际情况进行合理的调整和优化，达到谐波治理的效果。

总之，谐波治理的原理是在深刻理解谐波的产生和传输机理的基础上，采取不同的方法和手段，从源头上减小谐波的产生，降低谐波对电网运行的影响，确保电网的安全稳定运行。

谐波治理需要综合考虑电网的特性和需求，在设计和运行中充分考虑谐波问题，采取相应的措施进行处理，以提高电网的电能质量和运行可靠性。

浅析电网谐波的危害与治理摘要：随着现代工业技术的发展，各种非线性负荷不断使用于煤矿、交通等工业生产和生活等各个领域中。

这些非线性负载能产生各次谐波。

由于电网中谐波特别是高次谐波的存在使电能质量恶化，降低了电力系统的供电可靠性。

同时也给供、用电设备和仪器等带来损害，造成供、用电电器设备故障。

作为衡量电能质量指标的谐波也越来越受到关注。

因此，必须采取必要的措施抑制谐波，减少谐波对电网设备和供电用户带来的危害。

关键词：电网谐波；危害；治理1 电网谐波产生的原因电网谐波的产生主要来自两个方面：一是输、配电系统自身原因形成的谐波。

二是由于某些特定电力设备、换流装置、整流装置等非线性的负荷接入电网时造成的，这也是谐波产生的主要因素。

当电力系统向上述非线性负荷等设备供电时, 施加到非线性负荷上的电压波形与负荷的电流波形不相同,因此就产生了畸变电流,负荷上的电压也相应的发生畸变。

谐波是对上述畸变电流和电压进行傅里叶级数分解后得到各种电量，它的频率是基波频率的N次倍（N为整数），也叫做高次谐波。

所以基波和频率为基波频率N次倍的各种电流和电压的分量的和就是谐波。

谐波是非正常的电量波,它严重影响电网正常运行和用电设备的正常工作。

2 谐波的危害谐波是一种电网污染，它已成为电网的公害之一，因此需采取一定的谐波防范和治理措施，限制谐波的产生，确保电网的安全运行和用电设备正常工作。

为此，国家制订了《国家标准GB/T14595-93《电能质量公用电网谐波》》。

2.1 谐波对电气设备的影响电网中谐波的存在使得电力系统的输、变电设备如变压器和输配电线路的损耗增加。

对于全星形接法的变压器，当其绕组的中性点接地时,如果电网中有较大的分布电容或者安装有中性点接地的并联电容器时, 此时电力系统就可能形成谐波谐振, 进而使变压器的损耗增大。

同时因为谐波电流的存在，变压器的外壳等一些部件会发热,变压器的噪声也有较大的增加。

因为变压器温升每升高8度，变压器寿命将减少50%，因此，电网谐波也将大大减少变压器的寿命。

低压谐波治理方案引言低压谐波是指电力系统中频率为50Hz的基波之外的频率成分。

低压谐波的存在会给电力系统带来一系列问题，如电能表计量误差、设备损坏、电能质量下降等。

因此，为了保证电力系统的正常运行，需要采取一定的措施来治理低压谐波。

本文将介绍一种低压谐波治理方案，旨在帮助读者了解低压谐波的治理原理及实施方法。

低压谐波的原因低压谐波的产生主要有以下几个原因：1.非线性负载：非线性负载设备，如电子设备、变频器等会引入谐波电流，进而产生低压谐波。

2.谐振：电力系统中存在谐振回路，当谐振频率与低压电网的频率相差较小时，会引起谐振电流，进而产生低压谐波。

3.电网供电问题：电网供电不稳定、电压波动或谐波电流畸变时，会引入低压谐波。

低压谐波的影响低压谐波对电力系统造成的影响主要体现在以下几个方面：1.电能表计量误差：低压谐波会导致电能表计量误差增大，从而影响用户电能计量的准确性。

2.设备损坏：低压谐波会导致设备电压、电流畸变增大，使设备的热损耗增加，加剧设备的老化速度，甚至引发设备故障。

3.电能质量下降：低压谐波会导致电网电压畸变、电网电流畸变增大，从而影响电能质量，引起其他设备故障，降低电力系统的可靠性。

低压谐波治理方案为了治理低压谐波，可以采取以下方案：1. 滤波器滤波器是最常用的低压谐波治理设备之一，可以有效地滤除谐波电流。

滤波器根据需要选择合适的谐波阶次和容量，安装在低压谐波严重的用电设备前或电源入口处。

滤波器可以是主动式滤波器、被动式滤波器或混合式滤波器。

2. 变压器设计优化变压器是低压谐波的主要损害对象之一。

通过合理设计和选择变压器，可以减少低压谐波对变压器的损害。

在变压器设计中，考虑降低磁流密度、增加谐波电流容量和合理选择材料等因素，可以有效减少低压谐波的影响。

3. 电网电压及电流监测通过对电网电压及电流进行监测，可以及时发现低压谐波问题，并采取相应的措施进行治理。

监测可以采用电力监测仪等设备，实时监测电网的电压、电流波形及谐波含量，并进行数据分析，为低压谐波治理提供依据。

电力系统谐波问题分析及防治措施摘要：电力谐波会增加电能损耗、降低设备寿命,威胁电力设备和用电设备安全可靠运行,并对周边的通讯等设施造成干扰。

分析电网谐波的产生和影响,并及时提出谐波的综合治理办法,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。

本文概述了谐波及其产生、谐波的危害,以及谐波治理方法。

关键词：电力系统；谐波；来源；危害；治理方法谐波的定义与来源1、谐波的定义国际上对谐波公认的定义是：“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”。

在电力系统中，谐波分为谐波电压和谐波电流，其对系统的影响通常用“谐波含有率”和“总谐波畸变率”两个参数来衡量。

具体定义如下:谐波含有率:第h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比。

HRU(h次谐波电压含有率)，HRI(h次谐波电流含有率);总谐波畸变率:除基波外的所有谐波分量在一个周期内的方均根值与基波分量方均根值之比。

U，I;THD(总谐波电压畸变率)，THD(总谐波电流畸变率);谐波含有率仅反应单次谐波在总量中的比重，而总谐波畸变率则概括地反映了周期波形的非正弦畸变程度。

谐波按矢量相序又可分有正序谐波、负序谐波和零序谐波。

所谓正序是指，3个对称的非正弦周期相电流或电压在时间上依次滞后120°，而负序滞后240°，零序則是同相。

其特征如表1:表1 正序谐波=3h-2，负序谐波=3h-1，零序谐波=3h。

在平衡的三相系统中，由于对称关系，不会在供电电网中产生任何偶次谐波。

谐波的定义与来源具体来说谐波产生的原因有以下三个方面：(1) 发电源的质量不高而产生的谐波发电机的结构中，由于三相绕组在制作上无法做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致，所以磁通密度沿空间的分布只能做到接近正弦分布，所以磁通中都有高次谐波，电势中也就有高次谐波，其中三次谐波占主要成分[2]。

(2) 输配电系统产生的谐波在输配电系统中则主要是变压器产生谐波，变压器饱和时的励磁电流只含有奇次谐波，以3次谐波最大，可达额定电流0.5%，对于三相变压器，3倍次谐波的磁通经由邮箱外壳构成闭合磁路，因而磁通中对应该次的谐波较小（单相铁芯的10%），绕组中有三角形接法时，零序性谐波电流在闭合的三角形接线中环流而不会注入电网。