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小议电网谐波的产生及抑制措施【摘要】电网中谐波问题日益严重，对其进行有效的抑制，已成为电力系统安全运行工作的重要内容之一，文章主要对电网谐波的产生及抑制措施进行探讨。
【关键词】电网谐波；危害；抑制；检测随着工业、农业和人民生活水平的不断提高，电能需求成倍增长，对供电质量及供电可靠性的要求也越来越高。
同时随着我国冶金、化学工业及铁路交通运输事业的发展，电力系统中的谐波问题也日趋严重。
电网谐波使得电压、电流的波形发生了畸变，使电力系统的发、供、用电设备出现许多异常现象和故障，产生了严重的危害和影响。
对其进行有效的抑制，已成为电力系统安全运行工作的重要内容之一。
１．谐波的产生所谓谐波是指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，有数字频谱的特征。
不同频率的谐波对不同的电气设备会有不同的影响。
谐波主要产生于两类元件①含半导体的非线性电气元件；②含电弧和铁磁非线性设备。
由于这两类元件广泛存在于电力线路中，所以谐波来源于三个渠道:1.1 发电机由于三相绕组难做到绝对对称，铁芯也难做到绝对均匀，因此发电机会产生一些谐波。
1.2输配电产生谐波主要是电力变压器会产生谐波，由于变压器设计上铁芯磁密选择接近饱和点，铁芯饱和程度越高，变压器偏离线性越远，谐波电流就越大，另外变压器三相绕组、三相铁芯也是难做完全一致，也会造成谐波电流，其中三次谐波电流可达到额定电流的0.5%。
另外并联电容器如选用抑制冲击电流电抗器的电抗率不当，会将谐波电流放大。
1.3 用电设备产生谐波1.3.1 整流设备。
由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等方面得到广泛应用，给电网造成大量的谐波。
晶闸管整流采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，留下的是另一部分缺角的正弦波，为此含有大量的谐波。
统计表明整流装置产生的谐波，占所有谐波近40%，是最大的谐波源。
1.3.2变频装置。
变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备，由于采用相位控制，谐波成分复计，既有整数次谐波，还含有分数次谐波，这类装置一般功率很大，随着变频调速的发展，谐波危害会越来越大。
电力系统谐波及其抑制技术[摘要]随着电力市场的广泛开放以及电力系统的不断发展，人们越来越多的关注电能的质量问题。
由于非线性荷载在电力系统中的广泛应用，因而所产生的谐波对电网造成越来越多的污染。
本文主要分析了一些谐波产生的危害以及抑制谐波的各种措施，并针对目前电力系统治理谐波所存在的问题提出了自己的合理化建议，供大家参考、学习。
【关键词】谐波；谐波抑制；谐波治理一、谐波产生的原因电力系统是一个密不可分的整体，我们可以分析电力系统谐波产生的原因主要有:1、电源本身质量不高而产生谐波：由于发电机三相绕组在制作上很难达到绝缘对称，铁心也很难达到绝对平均抑制，同步发电机所产生的谐波电动势是定子和转子之间的空气隙中的磁场非正弦分布所产生的。
在发电机实际的运行中，气隙磁场不是严格的正弦波，只是含有一定的谐波成分。
因此，在发电机的输出电压中，其本身就存在一定的谐波，而这其中的频率和谐波电压都是发电机本身的结构和工作状态。
2、输电系统产生的谐波：现在国家电网公司大力推行特高压电网，在特高压电网系统中广泛采用交流-直流-交流输电方式，两个交流系统采用直流系统连接（比如青藏联网工程）。
当两个隔离的交流系统标称频率相同（或多或少会有一个频率差），用直流互联，这个很小的频率差在直流电压下被晶闸管投切到另一端变流器所调制，会和基波频率产生频拍，引起闪变电流流通，并可能激发机械谐振。
二、谐波的危害谐波的存在对电网是一种污染，它使电力设备所处环境变化，也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来损害，其危害主要有：1、变压器各类损耗增加。
谐波会造成变压器的铜耗增大，其中包括对电阻、导体中的涡流、导体外部因漏通而形成的损耗1131。
铁耗也随之增加，对于带不对称负载的变压器而言，其负载电流如果含有直流分量，则会引起变压器磁路饱和，因此会使交流励磁电流的谐波分量大大增加。
2、引起换流装置非正常工作。
一旦换流装置的容量比例刚刚等于电网容量比例的1/3-1/2或超过的时候，在某些时刻虽然还没达到以上数值但电网参数则会造成较低次谐波次数的谐波谐振，常规控制角在交流电网电压畸变的情况下会形成触发脉冲间隔不等，系统的电压畸变会通过正反馈而被放大，从而影响整流器工作环境的稳定性，逆变器很可能因此发生连续的换相失败最终无法工作。
HVDC系统的谐波及其抑制摘要:通过多方资料调查与研究,对HVDC系统的谐波在暂态、交流电势畸变、降压运行情况下进行了分析,并提出了谐波抑制的方法。
关键词:直流输电系统谐波非正常运行谐波抑制随着高压直流输电(HVDC)在能源开发、电能传输、电力系统不断扩大中的运用,尤其是在与新能源开发利用、风力发电、微网结合方面,直流输电的优越性及必要性日益凸显,直流输电的发展与壮大将是毋庸置疑的必然趋势。
直流输电具有其独特的优越性:(1)经济性(2)互连性(3)控制性直流输电所具有的优势使得直流输电越来越受到重视,但是直流输电本身也存在一些缺点。
如谐波及其抑制就是其中还未攻克的技术性问题。
1 HVDC谐波换流变在交、直流两侧都会产生谐波电压和谐波电流。
HVDC谐波的污染与危害主要表现在对电力与信号的干扰影响方面。
1.1 对电力危害(1)旋转电动机等的附加谐波损耗与发热,缩短适用寿命;(2)谐波谐振过电压,造成电器元器件及设备的故障与损坏;(3)电能计量错误。
1.2 对信号干扰方面(1)对通信系统产生电场干扰,使电信质量下降;(2)使重要的和敏感的自动控制、保护装置误动作;(3)危害到功率处理器自身的正常运行。
对于HVDC系统所产生的谐波特性研究,在两端交流系统基频相同及交流系统三相电势和参数都对称的条件下,已分析得相当清楚。
基本的结论是:交流系统的谐波电流次数为:n=kp(1)其中p为换流器的脉动数,k为正整数。
习惯上称以上两式所表示的谐波次数分别为交直流系统的特征谐波次数。
但是,在各种非正常情况下的谐波则不符合上述公式。
1.3 暂态过程中的谐波分析初始化基于以下条件:(1)两端交流系统换流母线电压(幅值与相位);(2)直流线路电流;(3)逆变侧熄弧角在数据仿真分析,用FFT采用窗函数处理后,结果表明:在交流不对称故障时,直流系统中不仅有特征谐波,还有大量的非特征谐波,尤其是2次谐波含量较高,这对HVDC系统的安全运行是不利的。
电力系统中的谐波及其抑制措施供电公司吕向阳【摘要】在电能质量多种指标中，受干扰性负荷影响，谐波是最为普遍的。
该文介绍了电力系统中的主要谐波源、谐波的危害及抑制措施。
关键词谐波抑制措施一、概述在理想的情况下，优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。
但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形，即产生谐波。
我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率为基波频率（在我国取工业用电频率50HZ为基波频率）整数倍的正弦分量，又称为高次谐波。
在供电系统中，产生谐波的根本原因是由于给具有非线形阻抗的电气设备（又称为非线形负荷）供电的结果。
这些非线形负荷在工作时向电源反馈高次谐波，导致供电系统的电压、电流波形畸变，使电能质量变坏。
因此，谐波是电能质量的重要指标之一。
供电系统中的谐波问题已引起各界的广泛关注，为保证供电系统中所有的电气、电子设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常、和谐的工作，必须采取有力的措施，抑制并防止电网中因谐波危害所造成的严重后果。
二、谐波源谐波源是指向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。
在电力的生产、传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。
在发电环节，当对发电机的结构和接线采取一些措施后，可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。
谐波的产生主要是来自下列具有非线形特性的电气设备：（1）具有铁磁饱和特性的铁心设备，如：变压器、电抗器：（2）以具有强烈非线形特性的电弧现象的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等；（3）以电力电子元件为基础的电源设备，如：各种电力交流设备（整流器、逆变器、变频器）、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用在化工、电气化铁道、冶金、矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线形电气设备（或称之为非线形负荷）的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们具有其电流不随电压同步变化的非线形的电压—电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真，此外电网还须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。
高压输电线路谐波抑制技术研究随着电气化进程的不断加快，电力系统的建设与运行成为现代社会不可或缺的一部分。
然而，在输电过程中，谐波问题成为了制约电力系统稳定性与可靠性的重要因素之一。
为了解决高压输电线路中的谐波问题，各种谐波抑制技术应运而生。
1. 谐波问题的产生与影响谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的波动，它们的存在使得电流和电压波形变得失真。
这种失真不仅会对电力设备的正常运行产生不良影响，还可能对电力质量和系统稳定性造成一系列的负面影响。
首先，谐波会导致发电机和变压器的过热运行，缩短设备的寿命，增加维修和更换的成本。
同时，谐波还会引起高压输电线路的电流不平衡，造成电能损耗和电网电压波动的增加。
此外，谐波产生的高次谐波会以无功功率的形式存在于电网中，降低电网的功率因数，影响电网的稳定性和负载能力。
2. 谐波抑制技术的分类为了解决谐波问题，目前已经有了各种谐波抑制技术，主要包括主动滤波技术、无源滤波技术和并联谐波抑制技术。
主动滤波技术是指通过控制开关电容器或电感器的电容值或电感值来抵消或补偿谐波电流。
该技术具有响应速度快、适用于动态负载变化等优点，但需要大量的电力电子器件和复杂的控制电路，成本较高。
无源滤波技术是通过使用被动元件（电感器和电容器）来形成谐波滤波器。
这些滤波器可以通过选择合适的电感和电容值来消除或衰减谐波。
无源滤波器成本较低，结构简单，但无法自适应地处理各种负载条件。
并联谐波抑制技术是通过在电力系统中并联连接谐波滤波器来抑制谐波。
通过选取合适的谐波滤波器参数，可以最大限度地减小谐波对电力系统的负面影响，提高电力质量和稳定性。
3. 谐波抑制技术的研究与应用为了提高电力系统的稳定性和可靠性，许多研究机构和工程师们致力于谐波抑制技术的研究。
他们通过对电力系统中谐波发生机理的深入分析和数值模拟，探索适用于不同电力系统和负载条件的谐波抑制技术。
在实际应用中，谐波抑制技术已经得到了广泛的应用。
直流输电系统的谐波及其抑制直流输电换流器的交流侧与直流侧的电流与电压中所存在的频率为换相电压基波频率整数倍的各正弦分量。
换流器对交流系统来说它还是一个谐波电流源，而对直流线路来说它还是一个谐波电压源。
谐波与基波的频率之比称为谐波次数。
谐波的大小和相位可以从波形的傅立叶分析得到。
直流输电系统的谐波有特征谐波和非特征谐波。
这些谐波对交、直流系统中的设备及邻近的通信系统都有不良影响和危害。
往往需要采取措施加以疏导和抑制，使谐波分量能符合有关技术标准的规定。
在以下理想条件下，换流器产生的谐波称为特征谐波。
①换相电压为三相对称的正弦基波电压；②换流各相的换相电抗相等；③换流阀的触发脉冲等距；④换流器直流侧电流为一恒定的直流电流。
对换流器交、直流侧的电流和电压波形进行傅立叶分析可知，一个脉动数为P的换流器，在理想条件下，交流侧的谐波次数为n=kp±1次，k为正整数，其中kp+1次为正序，kp-1次为负序；直流侧的谐波次数为n=kp次。
对6脉动和12脉动换流器，交流侧分别产生5，7，11，13……次和11，13，23，25……次的特征谐波；直流侧分别产生6，12，18……次和12，24，36次的特征谐波。
交流侧谐波电流的大小与触发角a(或关断角g)和换相角m有关，并且谐波次数愈高其有效值愈小。
当换相角为零时（电流波形为宽120°电角度的矩形波），n 次谐波电流的有效值为基波电流有效值的1/n。
谐波电流随换相角的加大或触发角（或关断角）的减小而减小。
直流侧特征谐波电压的大小随触发角a（或关断角g）的加大而增大并与换相角m有关，而换相角m又与直流电流、换相电抗以及a（或g）角有关。
因此，12脉动换流器比6脉动换流器的谐波特性有很大的改善，这也是目前换流站只采用12脉动换流器作基本换流单元的主要原因。
12脉动换流器是由换相电压的相位相差30°的两个6脉动换流器串联而成，通常30°的相位差是由换流变压器阀侧线圈采用Y 和△接线来实现。
现代高压直流输电工程谐波问题姓名：柴段鲲班级：电本1038学号：1032253846现代高压直流输电工程的谐波问题随着能源开发、电能传输以及电力系统的规模不断扩大,采用直流输电的必要性日益被人们认识。
直流输电不仅是一种节省能源损耗的输电方式,而且在开发利用边远地区的能源和开发新能源、新发电方式等方面,直流输电技术更是一种有效的手段,必将越来越广泛地得到采用。
与交流输电系统相比,直流输电系统有许多优点:线路造价低、适合远距离输电、没有系统稳定问题、调节快速、运行可靠等;同时它也存在一些缺点:换流器较昂贵、消耗一定的无功功率、产生谐波影响等。
其中换流站对整个系统产生的谐波危害,是直流输电系统运行必须解决的重要问题之一。
为保证直流输电系统安全、可靠运行,并对周围环境影响降低到允许的范围内,应采用有效的措施减少谐波危害。
直流输电换流器的交流侧与直流侧的电流与电压中所存在的频率为换相电压基波频率整数倍的各正弦分量。
换流器对交流系统来说它还是一个谐波电流源，而对直流线路来说它还是一个谐波电压源。
谐波与基波的频率之比称为谐波次数。
谐波的大小和相位可以从波形的傅立叶分析得到。
直流输电系统的谐波有特征谐波和非特征谐波。
这些谐波对交、直流系统中的设备及邻近的通信系统都有不良影响和危害。
往往需要采取措施加以疏导和抑制，使谐波分量能符合有关技术标准的规定。
特征谐波。
在以下理想条件下，换流器产生的谐波称为特征谐波。
①换相电压为三相对称的正弦基波电压②换流各相的换相电抗相等③换流阀的触发脉冲等距④换流器直流侧电流为一恒定的直流电流。
对换流器交、直流侧的电流和电压波形进行傅立叶分析可知，一个脉动数为P的换流器，在理想条件下，交流侧的谐波次数为n=kp±1次，k为正整数，其中kp+1次为正序，kp-1次为负序；直流侧的谐波次数为n=kp次。
对6脉动和12脉动换流器，交流侧分别产生5，7，11，13……次和11，13，23，25……次的特征谐波；直流侧分别产生6，12，18……次和12，24，36次的特征谐波。
直流输电系统谐波危害及治理新方案研究一、研究背景和意义随着电力系统的不断发展，直流输电技术在长距离、大容量输电领域得到了广泛应用。
然而直流输电系统在运行过程中会产生大量的谐波，这些谐波对电力系统的稳定性、设备寿命和电网安全产生严重影响。
因此研究直流输电系统谐波危害及治理新方案具有重要的理论和实践意义。
首先研究直流输电系统谐波危害有助于提高电力系统的运行效率。
谐波会导致电力系统中的无功功率增加，从而使发电机、变压器等设备的损耗增大，降低系统的运行效率。
此外谐波还会引起电力系统中的电压不平衡、电流不对称等问题，进一步影响系统的稳定运行。
其次研究直流输电系统谐波危害有助于保障电力系统的安全稳定。
谐波会对电力系统中的设备产生腐蚀作用，导致设备的寿命缩短，甚至引发设备故障。
同时谐波还会干扰电力系统中的通信设备，降低系统的抗干扰能力，增加事故发生的风险。
因此研究直流输电系统谐波治理新方案对于提高电力系统的安全性和稳定性具有重要意义。
研究直流输电系统谐波治理新方案有助于推动电力技术的创新和发展。
传统的谐波治理方法主要采用滤波器、无功补偿装置等被动控制手段，这些方法在一定程度上可以减小谐波的影响，但其效果有限且难以适应复杂的电力系统环境。
因此研究新型的直流输电系统谐波治理技术，如动态无功补偿、自适应滤波等主动控制技术，对于推动电力技术的发展具有重要意义。
研究直流输电系统谐波危害及治理新方案具有重要的理论和实践意义。
通过对直流输电系统谐波的研究，可以为电力系统的优化运行提供理论依据和技术支撑，有助于提高电力系统的运行效率、安全性和稳定性，推动电力技术的创新和发展。
1.1 直流输电系统的应用和发展现状随着电力系统的不断发展，交流输电系统在长距离、大容量的电力输送中具有明显的优势。
然而随着全球能源结构的调整和可再生能源的大规模开发，交流输电系统面临着诸多挑战，如电网稳定性、设备寿命、环境污染等。
因此直流输电技术作为一种新型的电力输送方式，逐渐成为电力领域研究的重要方向。
高压直流输电系统谐波的抑制班级:S电本1015姓名：温世斌学号：1031011531专业：电气工程及其自动化谐波及其抑制谐波及其抑制是高压直流输电中的重要技术问题之一，由于换流器和非线性特性，在交流系统和直流系统汇中将出现谐波电压和电流，它们对系统本身和用户都会造成影响和危害。
一、谐波的产生及其影响所谓谐波就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。
根据法国数学家傅立叶(M. Fourier)分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量,周期为T = 2π/ω的非正弦电压uωt 可分解为:式中频率为nω( n = 2, 3⋯) 的项即为谐波项,通常也称之为高次谐波。
谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率、幅值与相角。
谐波分为偶次与奇次,第3、5、7、9等次的为奇次谐波,而2、4、6、8等为偶次谐波,如基波为50Hz时, 2次谐波为100Hz, 3次谐波则是150Hz。
一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中,由于对称关系,偶次谐波已经被消除了,只有奇次谐波存在。
对于三相整流负载,出现的谐波电流是6n ±1次谐波,例如5、7、11、13、17、19等,变频器主要产生5、7次谐波。
应该注意,我们所指的谐波是稳态的工频整数倍数的波形,电网暂态变化诸如涌流、各种干扰或故障引起的过压、欠压均不属谐波范畴;谐波与频率低于工频基波频率的分量和频率非基波频率整倍数的分量有定义上的区别。
谐波主要由谐波电流源产生:当正弦基波电压施加于非线性设备时,设备吸收的电流与施加的电压波形不同,电流因而发生了畸变,产生谐波电流,并注入到电网中,这些设备就成了电力系统的谐波源。
当前,电力系统的谐波源主要有三大类。
(1)铁磁饱和型:各种铁芯设备,如变压器、电抗器、日光灯(单个功率小,但数量巨大,且分布广)等,其铁磁饱和特性呈现非线性。
(2)电子开关型:含半导体的非线性元件,如各种整流设备、变流器、交直流换流设备中的整流阀和逆变阀、PWM变频器等换流、节能和控制用的电力电子设备,在化工、冶金、矿山、电气铁道等大量工矿企业以及家用电器中广泛使用,并正在蓬勃发展。
(3)电弧型:各种冶炼电弧炉在熔化期间以及交流电弧焊机在焊接期间,其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性,使电流不规则的波动。
其非线性呈现电弧电压与电弧电流之间不规则的、随机变化的伏安特性。
电网中的高次谐波会造成旋转电机和变压器过热,使电力电容器组工作不正常,对电机、变压器、电容器、电缆等设备造成振动、过热、绝缘老化,严重影响设备的使用寿命甚至直接造成设备损坏;对电力系统中的发电机、继电保护自动装置和电能计量等也有很大危害,严重时会引发保护误动作,造成重大事故;谐波污染对通信、计算机系统、高精度加工机械,检测仪表等用电设备也有严重的干扰。
在低压配电网中这些谐波污染问题显得尤为突出,严重影响到各种大型厂矿的正常生产,如钢铁、煤矿、化工、纺织等企业,以及IT和大规模微电子集成电路企业,造成产品报废、生产线停产、生产设备的寿命骤减甚至损坏。
谐波使电网中串、并联设备产生谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率,大量的三次谐波电流流过中线时会使线路过热甚至发生火灾。
谐波对计算机和数控设备具有很大危害,可以影响程序运行,破坏数据,使信息丢失,导致控制系统误动作。
谐波能够影响各种电气设备的正常运行。
二、谐波的抑制为保证供电质量、净化电网,防止谐波对电网及各种电力设备的危害,除要对发、供、用电系统加强管理外,还必须采取必要的措施来抑制谐波。
抑制谐波应从以下两个方面来考虑:一是产生谐波的非线性负荷;二是受危害的电力设备和装置。
实际中应以系统的方法对这两个方面综合加以研究和考虑,采用技术经济最合理的方案来抑制和消除电网谐波。
减少谐波源的谐波含量,由于存在的谐波源各式各样,采取的抑制措施也各式各样。
⑴对整流、换流设备靠增加可控硅变换装置的脉冲数来降低谐波含量,换流装置产生的谐波电流的次数为: n = m p ±1式中:m ———从1开始的任意正整数; p———换流装置的脉冲数。
各次谐波电流的有效值为:式中I1 —基波电流有效值(A or kA) ;Kn - 因重叠角影响的谐波系数,一般⑵适当地改变供电系统的运行方式可以达到遏制谐波影响的目的,如尽可能地保持三相负荷电流的平衡,就可以减少mp ±1次以外的非理论高次谐波电流。
改变供电系统的运行方式一般有如下几种方法:一是保持三相负荷电流的平衡;二是减少空载运行的变压器数量;三是改善电网电压的质量;四是坚决避免系统电压运行时超标;五是在系统参数可能造成谐振时,倒换系统参数或设备以错开共振点或调整无功补偿容量;六是在存在较大容量的谐波源负荷情况下,提高供电电压等级或采用专线供电。
⑶在电容器回路串接电抗器来抑制谐波,这种方法实际上是利用无功补偿用的电容器来抑制谐波。
在电容器回路串接电抗器组成滤波器,是目前国内外抑制谐波所广泛采取的措施。
即形成一个对n次谐波串联谐振的回路。
在电容器组回路串接电抗器组成滤波器形式, 则式中若: 则Un = 0,即母线n次谐波电压被彻底的抑制。
由此就可以得出串接电抗器的电抗值。
已知串联谐振时: ;即,则, 即串联电抗的基波值是基波容抗的当n = 3时当实际采用的是3次谐波滤波器串联13% 的电抗器, 5次谐波滤波器串联6% 的电抗器,并不是正好地采用11%和4%的值,稍大一点是为了使电容器回路阻抗呈感性和避免完全谐振时电容器的过电流。
值得注意的是电容器回路串接电抗器后,电容器两端的电压相应升高:__⑷在谐波源处就近安装滤波器, 是在谐波源设备已经确定的情况下, 防止谐波电流注入电网的有效措施。
安装滤波器的基本原则是:靠近谐波源吸收谐波电流。
因为待到谐波电流注入高压电网后再采取措施,无论在技术上还是经济上都是不合理的。
滤波器由R、L、C组成,除广泛使用的交流滤波器外,还有利用时域补偿原理的有源滤波器,能做到适时补偿,且不增加电网的容性元件,通过监测实时谐波状况,在线计算出所含谐波分量,产生相应的控制信号,去控制可关断功率器件一般是IGBT构成的逆变电路,产生所需补偿的电流谐波分量,并联接入产生谐波的主回路中,达到迅速的动态跟踪抑制谐波的效果。
⑸提高供电系统容量是抑制谐波影响和危害的重要措施之一。
加大供电系统容量,供电系统等值短路阻抗将减小,母线谐波电压水平就降低;选择合理的供电电压也可以降低谐波影响和危害,高压电网的短路容量大,有承担较大谐波的能力,所以大容量的谐波设备,可以由更高一级电网供电。
随着电器产品制造技术的提高,已能制造出高电压大容量的滤波装置。
所以应在详细的技术经济论证后,确定选用大容量滤波器或用更高一级的电压供电。
选择系统与变压器的接线方式以便把三的倍数次谐波的产生减至最小。
例如采用星形三角形接线,三角形侧谐波无法流出。
⑹利用相数倍增法也可以消除某些次谐波,电力系统中接入的非线性器件,往往正是利用这些器件的非线性来达到技术上的某种目的,所以不能用降低甚至消除非线性来达到技术上的某种目的。
但高次谐波都是一些正弦交流量,它的大小和方向与相位有关,所以总可以设法让次数相等、相位相反的谐波相互抵消。
例如对于两个三相系统,如果它们的相位相差30о时,它们的5, 7, 17, 19及29, 31次谐波可以消除。
如果它们的相位相差15о的四组三相系统可消除11, 13及35, 37等次谐波。
随着谐波的研究的深入,一定会有更加先进的理论、方法和谐波滤波产品为我们服务,将谐波控制在最小范围内,达到科学合理用电、抑制电网污染、提高电能质量的要求。
三、高压直流输电系统交流侧谐波分析高压直流(HVDC)输电在远距离、大容量方面独具优势，而换流变压器是一大功率、非线性电子元器件，在系统中产生大量非特征和特征谐波，对供电质量是一种“污染”，严重干扰周围通信系统，而且使输电系统电气设备发热而损坏，严重时在输电系统产生并联和串联谐振。
目前抑制谐波的方法有两种，一种是增加换流器的脉波数，另一种是装设交流滤波器和直流滤波器。
直流工程中采用6脉波和12脉波换流器并配置滤波器比采用24脉波更经济。
而滤波方法分为疏导法，如串联调谐滤波器与主电路并联，阻塞法如平波电抗器与主电路串联，考虑到经济和滤波效果，交流侧主要采用交流滤波器，直流侧采用平波电抗器和直流滤波器。
四、直流输电系统的谐波危害及抑制措施随着能源开发、电能传输以及电力系统的规模不断扩大, 采用直流输电的必要性日益被人们认识。
直流输电不仅是一种节省能源损耗的输电方式, 而且在开发利用边远地区的能源和开发新能源、新发电方式等方面, 直流输电技术更是一种有效的手段,必将越来越广泛地得到采。
与交流输电系统相比, 直流输电系统有许多优点: 线路造价低、适合远距离输电、没有系统稳定问题、调节快速、运行可靠等; 同时它也存在一些缺点:换流器较昂贵、消耗一定的无功功率、产生谐波影响等。
其中换流站对整个系统产生的谐波危害, 是直流输电系统运行必须解决的重要问题之一。
为保证直流输电系统安全、可靠运行, 并对周围环境影响降低到允许的范围内, 应采用有效的措施减少谐波危害。
1）直流输电系统的谐波危害换流变在交、直流两侧都会产生谐波电压和谐波电流, 如果进入交流电网和直流输电线路的谐波分量过大, 就会对换流器本身和交流系统的运行以及邻近通信系统产生不良影响。
a、在旋转电机和电容器中产生附加损耗而发热b、对通信设备(特别是电话线路) 产生干扰c、造成换流器的控制不稳定2)抑制谐波的措施抑制直流输电系统中谐波的措施可分为三类:(1) 作用于谐波源的措施, 如增加换流器的脉动数;(2) 装设滤波器;(3) 改变直流输电线路的常数, 以达到加大直流线路中谐波电压、电流的衰减。
交流滤波器对谐波的抑制交流滤波器的主要目的之一是为了滤除换流器产生的谐波电流, 从而使交流母线电压畸变和通信干扰满足要求。
目前高压直流工程普通使用三种谐波畸变指标: 各次谐波电压畸变率D n、总谐波电压畸变率D和电话谐波波形系数TH F F 。
在早期葛上直流工程中, 谐波标准采用了各次谐波电压畸变率算术和指标, 但因其没有物理意义, 无法实测, 故在本工程的谐波标准中采用D 值, 它与谐波功率对应, 因而与谐波畸变的严重程度紧密相关。
为了说明交流滤波器对谐波电流的抑制作用,必须对谐波电流进行分析。
在谐波电流的分析中可以发现, 当换流站设备参数完全平衡的理想情况下,换流器仅产生特征谐波。
因本工程采用每极一个12脉动阀组接线, 故在其交流侧主要产生的特征谐波为:n= 12k±1 k= 1, 2, 3, ⋯∞一般只考虑50 次以下的特征谐波的情况, 因而有11、13、23、25、35、37、47、49 共8 种。
