谐波治理总结分析

电力系统中的电流谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定与高效运行至关重要。

然而，电流谐波的存在却给电力系统带来了诸多问题。

为了保障电力系统的正常运行，对电流谐波进行深入分析并采取有效的治理措施显得尤为重要。

首先，我们来了解一下什么是电流谐波。

简单来说，电流谐波是指在电力系统中，电流的波形偏离了理想的正弦波形态。

在理想情况下，电流应该是平滑、连续且呈正弦波变化的。

但在实际中，由于各种非线性负载的接入，如电力电子设备、变频器、整流器等，使得电流波形发生畸变，产生了谐波成分。

这些非线性负载在工作时，会对输入的交流电源进行快速的开关操作，从而导致电流的大小和方向在短时间内发生急剧变化。

这种非连续性的电流变化就会引入谐波。

电流谐波的存在会带来一系列不良影响。

对于电力设备而言，谐波电流会增加设备的损耗，导致发热加剧，缩短设备的使用寿命。

例如，变压器在谐波电流的作用下，铁芯的磁滞和涡流损耗会显著增加，可能会出现过热甚至烧毁的情况。

电动机在谐波环境中运行，会产生额外的转矩脉动和噪声，降低运行效率和可靠性。

在电力传输方面，谐波电流会导致线路的附加损耗增加，降低输电效率。

同时，谐波还可能引起电力系统的谐振现象，使得电压和电流大幅升高，严重威胁到电力系统的安全稳定运行。

此外，电流谐波还会对电能质量产生负面影响，干扰精密仪器和设备的正常工作，造成测量误差、控制失误等问题。

对于一些对电能质量要求较高的场所，如医院、科研实验室等，谐波的存在可能会带来严重的后果。

那么，如何对电流谐波进行分析呢？常用的方法包括傅里叶变换、快速傅里叶变换（FFT）等。

通过这些分析方法，可以将复杂的电流波形分解为不同频率的谐波成分，并计算出各次谐波的幅值和相位。

在实际的电力系统中，通常会使用专业的电能质量监测设备来采集电流和电压数据，然后通过软件进行分析，以获取谐波的相关信息。

这些监测设备能够实时监测电力系统中的谐波情况，并提供详细的报告和数据分析，帮助工程师和技术人员了解谐波的来源和影响程度。

谐波治理各方案比较分析谐波治理的目的包括：1. 满足电力公司对谐波电流发射的限制要求2. 释放变压器的有效容量，提高变压器的效率3. 提高配电系统(包括无功补偿装置、继电保护器、电缆等)的可靠性4. 为企业内的各类设备提供质量优良的电能，保证制造系统的稳定运行人们对谐波的危害已经十分熟悉，很多企业也开始重视谐波的治理。

谐波治理的目的不同，所采取的方案也是不同的。

因此，在确定谐波治理的方案之前，要明确谐波治理的目的。

企业在谐波治理方面投资，要达到的目的如图所示。

满足电力公司的要求是企业进行谐波治理的首要动机。

为电力用户提供合格的电能，是电力公司的责任。

因此，电力公司要对那些可能污染电网的用户的提出谐波治理的要求。

随着越来越多的企业对电能质量的要求提高，电力公司将对电力用户进行更严格的要求。

在目前阶段，出于后面几个目的而进行谐波治理的企业较少。

企业仅在出现了故障现象后，才开始考虑谐波治理的问题。

其中，谐波导致无功补偿装置烧毁的情况最为常见。

无论谐波治理的最终目的是什么，其本质就是减小负载(可能是一组负载)向电网注入的谐波电流，因为谐波电流是谐波问题的根源。

只不过，针对不同的目的，控制谐波电流的位置不同，也就是采用的谐波治理方案不同。

谐波治理的策略按照谐波治理的位置，可以有三个策略。

第一：在高压母线上治理，采用的设备是SVC、SVG等。

第二：在变压器的下端，低压母线上治理谐波。

采用无援滤波器、有源滤波器等。

无源滤波器往往会发出额外的容性无功，这在有些场合是不允许的。

第三：在设备的电源入口处治理谐波。

这称为就地治理。

就地治理是最理想的谐波治理策略。

因为，这样相当于将非线性负载转变成了线性负载，谐波导致的一切问题都迎刃而解。

大部分发达国家按照这个策略开展谐波治理。

达到这个目的的管理措施就是，要求电气电子设备满足相应的电磁兼容标准(例如，GB17625)要求，电磁兼容标准对谐波电流发射进行了明确的规定。

传统的谐波治理策略传统的谐波治理项目大多采用策略1和策略2。

分析谐波治理的优点及经济效益说明波治理带来的好处：1、安装谐波治理装置后，有效的降低了谐波电流，增加了变压器的有效容量，可增加相应的带载能力，减少扩容所需的投资。

2、安装谐波治理装置后，可有效的降低变压器的损耗，提高变压器的安全运行系数，起到节能降耗的目的。

3、安装谐波治理装置后，可有效的降低拉出的单晶的质量，提高单晶的无位错率。

谐波治理的方法目前常用的谐波治理的方法无外乎有二种，无源滤波和有源滤波。

下面就谈谈这二种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。

1、无源谐波滤除装置国内低压侧高水平的谐波滤除装置是采用光纤触发系统，大幅度降低因谐波干扰致使电缆触发所产生的误动。

无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来，组成LC 串联回路，并联于系统中，LC回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上，例如5次、7次、11次谐振点上，达到滤除这3次谐波的目的。

其成本低，但滤波效果不太好，如果谐振频率设定得不好，会与系统产生谐振。

现在，市场上流通较多的采取的滤波方法就是这一种，主要是因为低成本，用户容易接受。

虽滤波的效果较差，只要满足国家对谐波的限制标准和电力部门对无功的要求就行了。

由于其低成本，市场的需求也就大，一般而言，低压0.4KV系统大多数采用无源滤波方式，高压10KV几乎都是采用这种方式对谐波进行治理。

由于我国的中小企业大多数是私有的，业主对谐波的危害认识不足，一般不愿意拿出大量的经费来治理谐波，而有的企业由于谐波的含量太大，常规的无功补偿不能凑效，供电部门对无功的要求又是十分严格的，达不到就要罚款。

因此，业主不得不要求滤波。

因而，其市场的前景可观，经济效益也就可观了。

2、有源谐波滤除装置有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上发展起来的，它的滤波效果好，在其额定的无功功率范围内，滤波效果是百分之百的。

其主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统，尤其是写字楼的供电系统，工厂的计算机控制供电系统。

对单台的装置而言，其利润是可观的，但用户一般不愿意用有源滤波，对于谐波的含量，不必滤得太干净，只要不危害其他用电器也就可以了。

煤矿电力系统谐波分析及治理煤矿作为我国能源产业中重要的一环，对电力的需求量较大。

在煤矿电力系统中，谐波问题是一个常见的电能质量问题，会给电力系统带来一系列的影响和安全隐患。

对煤矿电力系统中的谐波进行分析和治理是非常必要的。

谐波是指周期性变化的电压或电流信号中含有频率为整数倍于基波频率的分量。

在煤矿电力系统中，谐波主要由电力设备产生，如变压器、电动机、电弧炉等。

这些设备在工作过程中，可能会因非线性特性而产生谐波，进而污染供电网络。

谐波会引起电力系统中的多种问题，如电流过载、电压波动、设备故障等。

谐波电压会导致设备绝缘损坏加剧，使设备寿命缩短，甚至引发火灾和爆炸等重大事故。

谐波电流会引起导线发热、设备损坏，降低谐波设备的效率。

谐波还会对附近的通信系统和其他电子设备造成干扰。

为了减小谐波的影响，需要进行谐波分析和治理。

谐波分析是通过测量和分析电力系统中的谐波电压和电流，确定谐波的频率、幅值和相位等参数，从而找出谐波主要来源和传播途径。

谐波分析的方法有频谱分析、波形分析、功率谐波分析等。

频谱分析是最常用的方法，可以通过使用示波器、频谱分析仪等测量设备，对电压和电流信号进行频谱分析。

谐波治理主要包括提高设备的质量和选择合适的补偿措施。

对于电力设备，可以通过增加设备的系数和降低设备的谐波特性来提高设备的质量。

对于非线性负载设备，可以选择合适的补偿装置，如有源滤波器、被动滤波器、谐波抑制器等，来消除谐波。

还可以通过合理设计供电系统，降低谐波对电力系统的影响。

在供电系统中增加合适的阻抗来减小谐波电流的幅值；通过合理设置接地电阻和接地网，降低谐波电压的幅值；合理选择电缆和导线，减小谐波损耗等。

煤矿电力系统中的谐波问题需要引起足够的重视，并采取相应的治理措施。

通过谐波分析，可以找出谐波的来源和传播途径，并确定合适的治理方法。

通过谐波治理，可以保证电力系统的正常运行，减小设备损坏风险，提高供电质量。

对于我国煤矿电力系统的发展和安全具有重要意义。

谐波的危害与治理谐波是指工业、农业及其他领域电器设备产生的不同频率的电流或电压的干扰信号。

谐波的产生对人类的健康和设备的正常运行产生了相当大的危害。

在以下的几个方面，我们将详细介绍谐波的危害性以及相应的治理方法。

首先，谐波对人类的健康造成了威胁。

在人体组织中，脑、肌肉、神经等都是通过电信号进行传递和控制的。

而谐波的存在会使得这些电信号被扭曲、失真甚至干扰，从而导致血液循环、神经传导、肌肉运动等功能受到影响。

长期暴露在谐波环境下，人们可能会出现头痛、疲劳、失眠、注意力不集中、神经衰弱等症状。

其次，谐波对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生了影响。

谐波信号会加大电网中的负荷，降低系统的功率因数，导致电网负荷不均衡、频率偏移等问题。

同时，谐波还会增加电力设备的损耗，缩短使用寿命，引发电力设备故障和事故。

特别是对于高精度的仪器设备和敏感的电子设备来说，谐波的存在会严重影响其正常运行和测量结果的准确性。

另外，谐波还会影响到公共环境和通信系统。

在城市中，电网中的谐波信号可能会通过建筑物和地下管道传播到附近的电子设备或通信系统中，导致通信信号的干扰和传输中断。

在无线通信领域，谐波会引起频谱污染，减少频谱资源的利用效率。

针对谐波的治理，有以下几个主要方法：1.滤波器：通过引入滤波器来削弱或消除谐波信号。

滤波器可以根据谐波的频率特性进行设计，将谐波信号从电力系统中分离出来，保证电力系统的正常运行。

2.接地：正确接地可以有效降低谐波信号的存在。

接地系统的设计和维护需要严格按照相关标准进行，确保接地电阻的有效连接和在线监测，减少谐波的传播。

3.变压器改进：采用带低谐波的高效变压器，可以有效削弱变压器内部的谐波产生和传播。

例如，采用三脉动焊接变压器可以避免谐波的产生和增强Transformer（SVPWM）技术等。

4.现代电气设备：使用具有谐波抑制功能的现代电气设备，可以降低谐波产生和传播的风险。

例如，使用高效节能的电子节能灯、电力电容器、有源滤波器等。

谐波产生的根本原因及治理对策谐波是指在电力系统中产生的频率为基波频率的整数倍的波动。

它是电力系统中普遍存在的一种现象，但过多的谐波会对电力系统的正常运行和设备的安全性产生很大影响，因此需要采取相应的治理对策来解决这个问题。

1.非线性负载：当电力系统中存在非线性负载时，如电弧炉、电焊机、电子设备等，其工作特性会产生谐波。

这是谐波产生的主要原因之一2.电力电子装置：现代电力系统中广泛使用的各种电力电子装置，如变频器、整流装置等，也会引入大量谐波。

3.潮流分布不均匀：当电力系统中的潮流分布不均匀时，也会导致谐波的生成和传播。

针对谐波的治理对策主要有以下几方面：1.使用滤波器：在电力系统中安装滤波器可以消除或降低谐波对系统的影响。

滤波器的选择要根据谐波的频率和大小来确定。

2.设计合理的系统：在电力系统的设计阶段，应考虑到非线性负载和电力电子装置可能带来的谐波问题，采取相应的额外措施来减少谐波的产生。

3.提高设备的抗谐波能力：针对电力系统中的关键设备，如变压器、电容器等，可以采用提高抗谐波能力的设计和制造技术，使其能够更好地耐受谐波的影响。

4.加强监测和控制：定期对电力系统进行谐波监测，及时发现和解决问题。

对于频繁发生谐波问题的系统，可以采用自动生成谐波的设备进行实时控制，以减小谐波的影响。

5.加强人员培训和管理：加强对电力系统人员的培训，提高其对谐波问题的认识和处理能力。

同时，建立健全的管理体系，制定相应的管理规范和操作程序，以确保谐波问题得到科学有效的控制。

总之，谐波问题存在于电力系统中，会对系统的正常运行和设备的安全性产生不利影响。

通过采取相应的治理对策，如使用滤波器、设计合理的系统、提高设备的抗谐波能力等，可以有效地解决谐波问题，确保电力系统的稳定和可靠运行。

同时，需要加强人员培训和管理，提高人员的谐波处理能力，确保谐波问题得到及时有效的解决。

电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。

然而，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。

谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。

因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。

一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。

在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。

2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。

3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。

二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。

2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。

3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。

4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。

三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。

常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。

通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。

2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。

电力系统中电流谐波的监测与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。

然而，电流谐波的存在却给电力系统带来了诸多问题。

电流谐波不仅会影响电力设备的正常运行，降低电能质量，还可能引发电力故障，甚至造成严重的安全隐患。

因此，对电力系统中电流谐波的监测与治理成为了电力领域的一个重要课题。

一、电流谐波的产生要理解电流谐波的监测与治理，首先需要了解它的产生原因。

电流谐波主要来源于电力系统中的非线性负载。

常见的非线性负载包括电力电子设备，如变频器、整流器、逆变器等；电弧炉、电焊机等工业设备；以及一些家用电器，如节能灯、计算机电源等。

这些非线性负载在工作时，其电流和电压的关系不再是简单的线性关系，从而导致电流波形发生畸变，产生了谐波成分。

例如，在变频器中，通过对电源进行整流和逆变操作来改变电机的转速。

在这个过程中，由于半导体器件的开关动作，电流会出现高频的脉动，从而产生谐波。

二、电流谐波的危害电流谐波对电力系统的危害是多方面的。

首先，它会增加电力设备的损耗。

谐波电流在电力线路和变压器中流动时，会产生额外的热量，导致设备温度升高，降低其使用寿命。

其次，谐波会影响电力测量仪表的准确性。

例如，电能表可能会因为谐波的存在而计量不准确，给电力用户和供电部门带来经济损失。

再者，谐波还会干扰通信系统。

在电力线路附近的通信线路中，谐波可能会引起噪声，影响通信质量。

此外，严重的谐波还可能导致电力系统的电压波动和闪变，影响电气设备的正常运行，甚至引发电力系统的故障。

三、电流谐波的监测为了有效地治理电流谐波，首先需要对其进行准确的监测。

电流谐波的监测方法主要包括以下几种：1、基于傅里叶变换的谐波分析这是目前最常用的方法之一。

通过对采集到的电流信号进行快速傅里叶变换（FFT），可以将其分解为不同频率的谐波分量，从而得到各次谐波的幅值和相位信息。

2、谐波功率测量除了测量谐波的电压和电流幅值外，还可以通过测量谐波功率来评估谐波的影响。

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。