淺析電網(wǎng)諧波源討論和研究方法

【摘 要】諧波源負(fù)荷形成的諧波可能對(duì)于供電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生很大污染，影響供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，增大設(shè)施損壞，并且造成計(jì)算失誤，容易影響電力單位經(jīng)營利益。本文通過對(duì)諧波源的危害和治理過程中存在的困難分析，探討了電網(wǎng)諧波源治理的技術(shù)和管理措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)諧波源；治理技術(shù)；管理措施

一、諧波源的害處討論

納入公共供電網(wǎng)絡(luò)的諧波電流源對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)加入高次諧波電流，它們?cè)诠╇娫O(shè)施的阻抗中形成高次諧波電壓降，讓供電網(wǎng)絡(luò)電壓的正弦波形產(chǎn)生變化，變化之后的電壓也將讓線狀耗電負(fù)荷納入高次諧波電流，傳送與增加諧波污染。諧波污染對(duì)于公共供電網(wǎng)絡(luò)的基本影響為：（1）諧波電流讓供電路線、供電設(shè)備、用電設(shè)備、變壓設(shè)備形成額外耗損、度數(shù)增大，造成網(wǎng)絡(luò)損耗增加，并且讓供電設(shè)備、用電設(shè)備、變壓設(shè)備共振與雜音增多。（2）讓異步用電設(shè)備的轉(zhuǎn)矩外形產(chǎn)生很大變化，無法實(shí)現(xiàn)規(guī)定速度運(yùn)轉(zhuǎn)，造成客戶的異步用電設(shè)備大量破壞。（3）諧波將造成電容設(shè)備振動(dòng)，導(dǎo)致諧波電流變大，設(shè)施無法開始運(yùn)轉(zhuǎn);增大材質(zhì)部分耗損，讓電容設(shè)備度數(shù)增大，造成電容設(shè)備熱擊破;造成或者增大材質(zhì)之內(nèi)的部分供電，推動(dòng)電容設(shè)備破壞，根據(jù)研究因?yàn)槭艿街C波影響因而破壞的機(jī)電設(shè)施里，電容設(shè)備大概占據(jù)41%。（4）諧波影響電力計(jì)算儀器計(jì)算的精確程度，造成失誤增多。（5）諧波電流將針對(duì)電信、繼電維護(hù)設(shè)備、機(jī)動(dòng)管控設(shè)備造成影響，容易造成繼電維護(hù)設(shè)備的失誤等。

二、諧波源管理出現(xiàn)的問題討論

目前在諧波源管理的現(xiàn)實(shí)操作里，基本出現(xiàn)下面幾個(gè)情況與難題：（1）因?yàn)橹C波管理科目技術(shù)的缺少，一些諧波源用戶濾波設(shè)備的知識(shí)架構(gòu)不完善，出現(xiàn)濾波效用不良的狀況。（2）諧波源用戶很多，檢測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)量過多，電力單位無法布局人力針對(duì)諧波用戶開始定期檢測(cè)業(yè)務(wù)。另外電力單位無法隨時(shí)了解諧波源用戶的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，針對(duì)剛產(chǎn)生的諧波超額不能隨時(shí)督察整理。（3）有些諧波源用戶發(fā)覺諧波可以導(dǎo)致計(jì)算設(shè)備計(jì)算不對(duì)，可以少計(jì)算供電數(shù)量，有意不加入消諧設(shè)備，以躲避電力費(fèi)用。（4）運(yùn)行時(shí)期比較多的諧波超額用戶和經(jīng)營利益不良的諧波超額用戶為諧波管理業(yè)務(wù)的難題。（5）家庭設(shè)備為電力網(wǎng)絡(luò)引來的諧波，很多電動(dòng)設(shè)備具有非線狀部件，可能有諧波電流形成。伴隨城鎮(zhèn)電力體系的進(jìn)步與我們生活質(zhì)量的提升，家庭用電設(shè)備為電力體系引來的難題與不良情況已經(jīng)無法忽略。家庭用電設(shè)備里使用的電子網(wǎng)路種類很多，橋式整流電容平波電力網(wǎng)路形成諧波對(duì)于體系影響十分巨大，此整流電力網(wǎng)路一般用在電視設(shè)備等家庭設(shè)施里，電流里具有很多的奇次諧波，電視設(shè)備的諧波特征為諧波的峰值與基波峰值重疊，同一相電壓供電的多種電視設(shè)備形成的諧波相位一樣，并且相同時(shí)限的利用比率大，導(dǎo)致電力體系諧波變大。相關(guān)諧波的檢測(cè)研究指出，在具備很多電視設(shè)備負(fù)荷的電力體系里，在晚上20時(shí)時(shí)候電視收視比率實(shí)現(xiàn)峰值的時(shí)限里，各層電壓的諧波變化比率可隨時(shí)提高。

三、諧波源管理的有關(guān)方法

對(duì)于以上難題與情況，最好適當(dāng)采用下面方法策略進(jìn)行諧波源管理操作：

（1）在諧波源鄰近裝備濾波設(shè)備是約束諧波超額的基本方式和策略。濾波設(shè)備分成無源濾波、有源濾波與混合型濾波設(shè)備等?？蛻舯仨氁罁?jù)諧波裝置的現(xiàn)實(shí)工作狀況特征選取濾波方法，對(duì)于負(fù)荷改變很小，諧波超額數(shù)量類型很少的，可以采用簡化有效的無源LC濾波設(shè)備進(jìn)行濾波，然而需要融合負(fù)荷工作狀況達(dá)到分層加入，來保證運(yùn)轉(zhuǎn)工作狀況于較小負(fù)荷時(shí)候也無法諧波超額;然而當(dāng)負(fù)荷改變很大，諧波超額數(shù)量類型很多的時(shí)候，最好采取有源濾波器和LC濾波器結(jié)合利用方法，首先采用構(gòu)造簡化、費(fèi)用較少的LC濾波設(shè)備承擔(dān)大多數(shù)補(bǔ)償消諧工作，再采用有源濾波設(shè)備較好的補(bǔ)償功能，雙方融合，既解決有源濾波數(shù)量多、費(fèi)用大的問題，還能讓全部體系獲得優(yōu)良的功能，實(shí)現(xiàn)針對(duì)較多負(fù)荷工作狀況的諧波去除效用。

（2）針對(duì)諧波源用戶安置在線監(jiān)察體系。比如南海電力部門以110kV水頭、太平變電站、和大瀝鎮(zhèn)濤聯(lián)鋁材廠、建寶鋁業(yè)有限公司當(dāng)做實(shí)驗(yàn)各自安置了一種電力品質(zhì)在線監(jiān)察體系，可以接連針對(duì)監(jiān)察位置的電力品質(zhì)實(shí)行隨時(shí)監(jiān)察，對(duì)于超額的電力品質(zhì)情況做出警告，計(jì)算電壓的優(yōu)良比率與諧波、閃變等電力品質(zhì)指標(biāo)，并且自行形成表單與研究文章。管控者能夠于局域網(wǎng)里很好的使用與管理信息，隨時(shí)檢查電力品質(zhì)和許多警告，有力提升業(yè)務(wù)質(zhì)量，進(jìn)而很好地了解南海10kV電力網(wǎng)絡(luò)的電力品質(zhì)情況。在線監(jiān)察體系的安置，讓電力單位可以隨時(shí)了解用戶的諧波狀況，隨時(shí)發(fā)覺電能用戶產(chǎn)生諧波超額的有關(guān)損害，并且有效降低了對(duì)于諧波用戶定期到場(chǎng)檢測(cè)的業(yè)務(wù)量，提升了業(yè)務(wù)效果。

（3）為了防備用戶不加入濾波設(shè)備，濾波設(shè)備的安裝要求整流設(shè)備形成的高次諧波數(shù)量和高次諧波電流數(shù)值與無功比率平衡等情況實(shí)現(xiàn)。非特性高次諧波的形成一般是因?yàn)檎髟O(shè)備的觸發(fā)角不一樣和元件特征具有差別導(dǎo)致，管理整流設(shè)備去除其差別獲得的成果對(duì)于濾波設(shè)備的安置具有影響，如確實(shí)可以去除2，3，4次和以上偶次諧波則濾波設(shè)備僅僅需要濾除5次和以上的奇次諧波。如2，3，4次和以上偶次諧波仍然越過國家標(biāo)準(zhǔn)，則濾波設(shè)備需要濾除2次和以上高次諧波，高次諧波數(shù)量越少對(duì)于有關(guān)的濾波裝置限制也越大，此類狀況人們不想產(chǎn)生，因?yàn)樗鼤?huì)讓濾波設(shè)備繁雜，投入大、耗損高，運(yùn)轉(zhuǎn)成本也提升。人們覺得，通過管理整流裝置一定可以去除或者根本上去除偶次諧波和3次諧波，讓其進(jìn)入體系的諧波電流數(shù)量在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定區(qū)域里面，如果實(shí)現(xiàn)不了此類情況再進(jìn)行安置有關(guān)的濾波設(shè)備。

（4）為督導(dǎo)諧波源用戶采用管理諧波方法，最好于用戶的無功補(bǔ)償設(shè)備管控體系里添加諧波檢查功用，如果諧波超額便自行脫離無功補(bǔ)償設(shè)備，用功率因數(shù)不合格的限制因素使得用戶主動(dòng)使用濾波設(shè)備。在情況適合的狀態(tài)中采用適當(dāng)?shù)淖儔涸O(shè)備聯(lián)線方法。比如推薦用戶使用聯(lián)線方法是Δ/Y的變壓設(shè)備，讓3N次諧波電流和配電體系互相隔開。

（5）添加整流設(shè)備的脈動(dòng)數(shù)。整流設(shè)備為電力網(wǎng)絡(luò)里的基本諧波源，它的特點(diǎn)諧波電流數(shù)量和脈動(dòng)數(shù)相關(guān)，如果脈動(dòng)數(shù)增加，整流設(shè)備形成的諧波數(shù)量也會(huì)增大，然而諧波電流和諧波數(shù)量幾乎形成反比，于是很多數(shù)量很小、度數(shù)很大的諧波獲得去除，諧波源形成的諧波電流會(huì)降低。必須改接變壓設(shè)備聯(lián)線讓整流設(shè)備脈波數(shù)量增多的時(shí)候，對(duì)于變壓器范圍的影響。因此必須計(jì)算改后變壓設(shè)備范圍能否達(dá)到負(fù)荷需要，如果范圍不產(chǎn)生難題，變換變壓設(shè)備一次繞組聯(lián)線便是一個(gè)很好的方法。

四、諧波源管理的有關(guān)方法

必須進(jìn)行諧波源的管理，一定要加強(qiáng)下面幾點(diǎn)的治理方法：

（1）嚴(yán)格把握諧波源入網(wǎng)關(guān)口。諧波源用戶要求新建或者擴(kuò)建工程的時(shí)候，提出其供應(yīng)和諧波加入數(shù)量相關(guān)的裝置操作材料，并且托付相關(guān)機(jī)構(gòu)采取諧波影響評(píng)測(cè)。在明確諧波源用戶的配電方法的時(shí)候，需要用戶供應(yīng)其耗電裝置對(duì)于公共供電網(wǎng)絡(luò)電力品質(zhì)影響的研究討論文章，對(duì)于諧波加入數(shù)量超額的新型裝置投入運(yùn)行的時(shí)候，必須相應(yīng)加入諧波管理方法，于聯(lián)電投入運(yùn)行之前，經(jīng)過諧波檢測(cè)達(dá)標(biāo)之后，才開始進(jìn)行配電。

（2）創(chuàng)建與完善諧波源用戶操作資料。操作材料的范圍必須包含：諧波源裝置的種類范圍、特性、數(shù)量;諧波源裝置連接體系位置的短路范圍;諧波源裝置是不是采用濾波方法(包含指標(biāo)、主聯(lián)線，相關(guān)電容設(shè)備或者濾波設(shè)備的指標(biāo))和濾波效用研究;諧波源裝置投入運(yùn)行的時(shí)候?qū)τ诼肪€線損比率的影響等。

（3）努力進(jìn)行管理諧波專門技能訓(xùn)練，重點(diǎn)就諧波的特征、諧波裝置類型和產(chǎn)業(yè)、諧波核算方式、消諧的主要技能和對(duì)于諧波源的治理方法等項(xiàng)目實(shí)行專門訓(xùn)練，增強(qiáng)各層耗電檢測(cè)和業(yè)擴(kuò)人員對(duì)于諧波技術(shù)的了解，提升各層管理者的諧波治理能力。

（4）改進(jìn)諧波監(jiān)察治理系統(tǒng)是完成諧波源管理標(biāo)準(zhǔn)化的基本保障。電力單位一定要重點(diǎn)關(guān)注電力品質(zhì)控制業(yè)務(wù)，建立規(guī)章制度，確定各機(jī)構(gòu)在諧波治理業(yè)務(wù)的職能范圍，特別是對(duì)于諧波源管理業(yè)務(wù)必須具有清楚的操作目的，才可以把諧波源管理業(yè)務(wù)真正做好。

五、結(jié)語

電力單位的諧波治理必須在搞清區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)諧波損害狀況的條件下，努力進(jìn)行諧波技能監(jiān)察和整體專門治理，這里的重點(diǎn)為一定要認(rèn)清原因，面向諧波源用戶采取合理的技能與治理方法增強(qiáng)諧波管理，才可以很好地管理諧波源用戶的諧波超額狀況。參考文獻(xiàn)

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