电网谐波监测与控制系统设计

间谐波测试标准-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在电力系统中，间谐波是指频率是电网基频整数倍的谐波分量。

因为间谐波在电力系统中的传播和影响是不可忽视的，对间谐波进行测试和监测显得尤为重要。

本文旨在探讨间谐波测试标准的相关内容，通过对现行标准的分析和总结，提出改进建议，探讨未来测试标准的发展方向。

通过本文的阐述，我们将更好地了解间谐波测试的重要性及其标准化的必要性。

的内容1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。

1. 引言部分介绍了本文的主题，包括概述、文章结构和目的。

2. 正文部分将深入探讨间谐波的定义、间谐波测试的重要性以及现行的间谐波测试标准。

3. 结论部分将总结现行标准的优缺点，提出改进建议，并探讨未来间谐波测试标准的发展方向。

通过这样的文章结构，读者可以清晰地了解本文的主要内容和结构，帮助他们更好地理解和阅读文章。

1.3 目的间谐波测试标准的制定旨在确保交流电源系统中的设备和设备之间的电能传输是高效、稳定和安全的。

通过对间谐波进行准确测量和监测，可以帮助设备制造商和电力系统运营商更好地了解系统中可能存在的问题和风险，进而采取预防措施并优化系统性能。

此外，间谐波测试标准的建立还可以促进不同设备制造商之间的产品比较和市场竞争，强化产品质量控制和技术创新，推动行业发展和规范化。

综上所述，制定间谐波测试标准的目的在于确保电力系统稳定运行，保障设备和设备之间的相互兼容性，促进产业升级和可持续发展。

2. 正文2.1 间谐波的定义在电力系统中，当非线性负载接入电网时，会产生谐波。

而间谐波则是在谐波频率的整数倍频率上产生的谐波。

例如，如果基波频率为50Hz，那么第二次谐波频率为100Hz，第三次谐波频率为150Hz，依此类推。

间谐波是一种比较特殊的谐波，它们具有较高的频率，并且在电网中具有较强的穿透力。

因此，间谐波对电网设备和系统的安全稳定性有着重要的影响。

在间谐波测试中，我们需要对不同频率的间谐波进行监测和分析，以便及时发现问题并采取相应的措施。

谐波⼯作原理谐波⼯作原理1.什么是电⼒谐波理想上，电⼒系统只供应纯基波成份之⽆污染正弦波形，其电源频率仅50Hz（或60Hz）。

但现代诸多⼯业或信息设备均为⾮线性负载，其负载电流波形并⾮纯正弦波，畸变的波形中可被分析出许多整数倍于基波频率的成份，这些基频以外之交流周期性波形即称为谐波。

若其频率为基波的n倍，则称之为n次谐波，如250 Hz为50 Hz的5倍则称为5次谐波。

1其中K1为基波成份之有效值Kn为各谐波成份之有效数值（n分别为2, 3…）K1 is rms of fundamental wave.Kn is rms of each single harmonic. (n = 2, 3 …)欲表⽰某单⼀谐波之污染量，则可采⽤Single harmonic distortion can show as belowSHDn(%) = Kn ? 100%K12.电⼒谐波的影响当谐波严重污染电⼒系统时，除影响系统供电品质外，亦可能破坏电⼒设备或影响设备之正常运转，如功因改善电容器打穿，变压器及电缆过载或绝缘破坏等事故；当电⼒系统中电压闪烁污染严重时，会造成⽇光灯或⽩炽灯等灯具光度的闪变，使⼈的眼睛产⽣不舒适感觉；当三相负载严重失衡时，造成三相电压不平衡导致感应马达线圈异常过热，或⼲扰邻近计算机，导致荧光幕扭曲；当雷击或开关、电容器切换时引起之瞬时突波，可能使电⼒设备因过电压或过电流⽽发⽣故障；当雷击、盐害或⼈为与天灾引起之事故，导致系统电压骤降（Voltage sags）与骤升（Swell），可能造成电⼒设备⽋压或过压，导致保护电驿动作，造成电⼒中断。

故电⼒品质测量分析与改善技术之研究为当今各国电⼒公司与⼯业界⼯作之重点。

谐波存在电⼒系统中将可能引起若⼲问题：The effect of harmonic could cause many problems：系统或负载过电压、过电流System or load over-voltage, over-current.因集肤效应因⽽引起的电缆温升破坏及严重降压Because of skin effect, the temperature of wire cable rise and serious voltage step down. 变压器马达及发电机等的铜损、铁损增加⽽过温The copper and iron lost of transformer, motor and generator cause temperature rise.开关设备及电驿异常跳脱The break and reply unusual trip.⾃动控制设备及计算机运作异常Automatic control system and computer unusual operate.共振放⼤导致电容器破坏Resonance causes capacitor burn.计量仪表误差扩⼤Accurate Instrument measures error.感应磁场造成电话⼲扰Magnitude field interferes with phone system.电压波形失真及功因低落Voltage distortion and power factor la3.谐波管制的相关规范由于谐波污染严重影响供电系统以及其它外围设备，因此相关法规亦对电压及电流谐波失真加以限制，分别可参阅IEC 1000-3-2，IEC 1000-3-4及IEEE 519-19924.如何改善谐波整流（转换）设备之功率因⼦（Power factor）改善包含相位失真（Displacement component）与波形失真（Distortion component）两部份，前者为虚功改善，后者为谐波改善。

谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。

谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题，它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。

因此，探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。

1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。

首先，在第2节中，我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。

然后，在第3节中，将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤，以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。

接下来，在第4节中，我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。

最后，在第5节中，我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。

1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施，并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。

通过对谐波问题的深入解析和案例研究，希望能提供给读者一些实用的指导和经验，以便在实际工程中有效地解决谐波问题。

此外，文章还将展望未来谐波治理发展的趋势，并指出可能面临的挑战，旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。

2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。

过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏，因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。

本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。

2.2 方法一：滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。

滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分，从而达到谐波抑制的效果。

常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。

被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。

它通常由电感、电容和电阻组成，并与系统并联或串联连接。

被动滤波器具有固定衰减特性，在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。

主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号，以达到抵消谐振效应的目标。

供电系统中的谐波概述详解概述来源“谐波”一词起源于声学。

电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。

当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。

1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。

定义谐波 (harmonic wave)，从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。

从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。

正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。

谐波产生的原因主要有：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。

主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。

泛音是物理学上的谐波，但次数的定义稍许有些不同，基波频率2倍的音频称之为一次泛音，基波频率3倍的音频称之为二次泛音，以此类推。

傅里叶级数法国数学家傅里叶在1807年就写成关于热传导的基本论文《热的传播》，向巴黎科学院呈交，但经拉格朗日、拉普拉斯和勒让德审阅后被科学院拒绝，1811年又提交了经修改的论文，该文获科学院大奖，却未正式发表。

傅里叶在论文中推导出著名的热传导方程，并在求解该方程时发现解函数可以由三角函数构成的级数形式表示，从而提出任一函数都可以展成三角函数的无穷级数。

傅立叶级数（即三角级数）、傅立叶分析等理论均由此创始。

1822年，傅里叶出版了专著《热的解析理论》（Theorieanalytique de la Chaleur ，Didot ，Paris，1822）。

这部经典著作将欧拉、伯努利等人在一些特殊情形下应用的三角级数方法发展成内容丰富的一般理论，三角级数后来就以傅立叶的名字命名。

电力系统中谐波的危害与产生电力系统中的谐波是由于电力设备的非线性特性引起的。

在电力系统中，谐波的危害包括对电力设备的损坏、电能质量的恶化以及对用户的影响等方面。

谐波的产生与非线性负载、电力设备的设计及运行、电网接地等因素有关。

谐波对电力设备的损坏是谐波危害的主要方面之一。

谐波会引起设备的绝缘老化、过热、机械振动等问题。

尤其是对于变压器和电动机等设备来说，由于谐波的存在会引起电流和电压的畸变，导致设备的工作效率下降，甚至引发设备的故障和停机。

此外，谐波还会引起电容器的谐振和过电压问题，增加电力设备的工作负荷，缩短其使用寿命。

谐波对电能质量的恶化也是谐波危害的重要方面之一。

谐波会导致电能质量的下降，主要表现为电压和电流的畸变，波形失真，功率因数的下降等。

这不仅会影响电力设备的正常工作，还会对电力系统的稳定性和可靠性造成影响。

谐波还会引起电力设备的谐振现象，导致设备振动，造成噪音污染，影响人们的生活质量。

谐波对用户的影响主要体现在电力质量的下降和对电子设备的损坏。

谐波会引起电压的波动和电流的畸变，导致电子设备的正常工作受到干扰，增加设备的故障率，降低设备的使用寿命。

尤其是对于一些对电力质量要求较高的用户来说，如计算机、通讯设备、医疗设备等，谐波对其正常工作的影响更为显著。

此外，谐波还会导致电能的浪费，增加用户的用电成本。

谐波的产生与非线性负载、电力设备的设计及运行、电网接地等因素有关。

非线性负载是产生谐波的主要原因之一。

非线性负载如电子设备、电力电子器件等在工作过程中会产生非线性电流，其含有大量谐波成分。

此外，电力设备的设计及运行也会引起谐波的产生，如电容器的谐振，变压器的匝间谐振等。

而电网的接地情况也会影响谐波的产生和传播，如电网的接地方式不当会引起谐波回流和间接接触问题。

为了减少谐波的危害，需要采取一系列的措施。

首先，可以通过合理选择电力设备和设备的工作参数来降低其谐波产生的概率。

其次，可以采用滤波器等设备对谐波进行抑制和补偿。

电力谐波的产生原因及其抑制方法电力谐波指的是电力系统中出现的非正弦波形，是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等产生的。

它会对电力系统的稳定性和运行质量产生不利影响，因此需要采取相应的抑制方法来减小谐波水平。

1.非线性负载：电力系统中广泛使用的非线性负载设备，如电弧炉、变频器、电子设备等，其负载特性是非线性的，会导致电流与电压的失配，产生谐波。

2.电力设备：电力系统中的电力设备，如变压器、发电机、变电设备等，其磁化和饱和特性也会引起谐波。

3.电力系统的并联谐振：当电容、电感等元件在电力系统中呈并联连接时，会出现谐振现象，从而产生谐波。

4.电力系统的不对称操作：电力系统中的不对称运行，如三相电流不平衡、电压不平衡等，也会引起谐波的产生。

为了减小电力谐波的影响，可以采取以下几种抑制方法：1.滤波器和补偿器：通过安装合适的谐波滤波器和补偿器，将谐波电流或电压引入这些设备中，并通过调节参数来抑制谐波。

2.谐波控制器：使用专门的谐波控制器，通过对电流进行监测和控制，实现对谐波的有效消除和抑制。

3.谐波发生器：使用谐波发生器对电力系统进行谐波注入，从而实现对谐波的消除或者切除。

4.谐波滤波器：在电力系统中添加谐波滤波器，通过对谐波进行吸收或变换，并将其回馈到电网中，以减小谐波的扰动。

5.调整电力设备：对电力设备进行调整和优化，减小非线性特性，从而降低谐波的产生。

总结起来，电力谐波的产生是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等因素所致。

为了有效抑制电力谐波，可以采取滤波器、补偿器、控制器等方法，以减小谐波的影响。

此外，对电力设备进行调整和优化也是降低谐波的有效手段。

对于电力系统的设计和运行，应该重视谐波抑制的问题，从而保证电力系统的正常运行和供电质量。

光伏并网发电系统的谐波检测与抑制研究光伏并网发电系统的谐波检测与抑制研究摘要：随着光伏发电技术的不断发展，光伏并网发电系统已成为现代清洁能源的重要组成部分。

然而，光伏并网发电系统存在谐波问题，这不仅会对系统的稳定运行造成影响，还对电网及其它用户带来了一定的影响。

本文通过对光伏并网发电系统的谐波问题进行检测与抑制的研究，探讨了谐波问题的产生原因以及针对谐波问题的抑制措施。

一、引言光伏并网发电系统是将光伏发电系统与电网相连接，实现光伏能源的有效利用。

然而，由于光伏发电系统中的逆变器等电器设备存在非线性特征，会产生电压和电流的谐波成分。

这些谐波成分在光伏并网发电系统中，会导致电压失真、频率误差等问题，进而影响电网和其他用户的供电质量。

二、光伏并网发电系统谐波检测为了解决光伏并网发电系统中的谐波问题，首先需要对其进行检测。

光伏并网发电系统谐波的检测主要包括以下几个方面： 1. 谐波的产生原因：主要考察光伏发电系统中的逆变器等电器设备对电网电流波形的非线性负载特性是否引发了谐波问题；2. 谐波的特征及分析：通过分析光伏并网发电系统中电压和电流的波形，确定谐波的频率和振幅特征；3. 谐波的测量：使用电能质量分析仪等设备对光伏并网发电系统的电压和电流进行实时测量，获得系统中存在的谐波成分。

通过以上检测手段，可以对光伏并网发电系统中的谐波问题进行全面的了解和分析，为后续的抑制工作提供依据。

三、光伏并网发电系统谐波抑制在对光伏并网发电系统谐波进行检测的基础上，需要采取一定的抑制措施，以减小谐波对电网和其他用户造成的影响。

下面从两个方面介绍光伏并网发电系统谐波抑制的研究：1. 滤波器的应用：滤波器是目前最常用的谐波抑制装置，它可以通过选择性地滤除谐波成分，改善电网电压和电流的质量。

根据谐波的频率特性，可以选择合适的滤波器类型，如有源滤波器、无源滤波器、谐波逆变器等。

通过在光伏并网发电系统中使用滤波器，可以有效抑制谐波产生和传播。