諧波危害及抑制技術

摘 要：電力系統(tǒng)建設發(fā)展至今，全方位電力供應及用電普及使電力系統(tǒng)逐漸成為影響現(xiàn)代生活主導因素。伴隨電力技術不斷發(fā)展，電能供應同時逐漸產(chǎn)生高能電波負載，負載形成電諧波對電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重影響。在電力系統(tǒng)發(fā)展遭受諧波威脅下，諧波抑制技術被授予廣泛關注，成為電力維護中關乎電力發(fā)展的重要技術數(shù)段。現(xiàn)階段電力系統(tǒng)建設中，在諸多領域存在電波負載形成諧波威脅，電力傳輸過程中流經(jīng)電流促使波形變化，形成諧波，進而對電力連接網(wǎng)絡早成嚴重影響。就現(xiàn)代電力系統(tǒng)構建同時帶來諧波威脅現(xiàn)狀進行綜合分析，對諧波發(fā)展危害與抑制方法進行論述。

關鍵詞：電力系統(tǒng) 諧波 諧波危害 抑制技術

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）010-146-02

1 前言

電力系統(tǒng)正常運行過程中，伴隨電流傳輸過程，會在空間形成穩(wěn)定正弦波形，這無法對電力系統(tǒng)構成安全威脅。但在維護電力供應穩(wěn)定時接入的各種控制元件，使得正弦波在電壓電流綜合影響下變形，電波負載逐漸增重電器遠近負擔，進而形成諧波，對系統(tǒng)電力輸送構成威脅，電力安全維護造成影響，甚至破壞電力系統(tǒng)框架，直接影響城市供電進行。伴隨城市建設與人們生活對電能質量需求日漸提高，保證電能傳輸質量，有效預防諧波產(chǎn)生逐漸受到社會廣泛關注。在電子與計算機技術長足進步的今天，解決諧波問題成為現(xiàn)代化電力建設首要任務。

2 諧波產(chǎn)生途徑與影響

2.1 諧波產(chǎn)生途徑

電力系統(tǒng)工作過程中，電流在系統(tǒng)中傳輸伴隨空間內形成正弦波，而為保證系統(tǒng)電流和電壓穩(wěn)定時接入電路中各種元器件則對正弦波產(chǎn)生影響，使其頻率產(chǎn)生變化，在基波產(chǎn)生基礎上發(fā)生畸變，并造成波形幅度與頻率按不定倍數(shù)增長，造成波形不穩(wěn)定，多重無規(guī)律波形在空間復合，進而形成諧波。在電力系統(tǒng)構建中，電力元件接入位置不合理及電力負載設備對電力供應產(chǎn)生影響都是形成諧波相關因素。

2.2 諧波在電力供應中影響

在電力供應過程中由供電設備與電力消耗設器件共同產(chǎn)生波形負載基礎上，電波在各方向上復合造成諧波種類繁多，伴隨生活中更多電器投入使用，以高科技手段生產(chǎn)下高精度電器對電波負載產(chǎn)生更具影響力，多種元件組合更易促成諧波產(chǎn)生。電力系統(tǒng)運轉過程中，諧波產(chǎn)生不僅對電力供應系統(tǒng)構成威脅，更易損壞電器設備安全。

（1）諧波影響電壓控制。

在電力供應系統(tǒng)中，電壓恒定對系統(tǒng)穩(wěn)定運行作用重大。諧波產(chǎn)生會對電壓供應系統(tǒng)中變壓器電耗造成影響，諧波造成電感器件無法對電波正確感應，線圈無法達到額定電力負載，在提高線圈功耗同時影響電力供應效率，無法保證電壓穩(wěn)定輸出。諧波還會在變壓器工作中對其間穩(wěn)衡電流產(chǎn)生影響。諧波在導線周邊傳輸進而產(chǎn)生磁場，磁場變更產(chǎn)生電流，外界諧波產(chǎn)生的電流直接影響變壓器中穩(wěn)衡電流，不僅損壞對電流有嚴格規(guī)定的器件，還使變壓器內部工作磁場不穩(wěn)定，無法完成電壓交變。

（2）諧波影響電力自動化。

電力系統(tǒng)中，自動控制工作的實現(xiàn)依賴于電壓或電流感應敏感元件，多重諧波匯合在電路中對穩(wěn)定電流直接構成影響，造成局部電流錯亂，促使電流感應裝置無法依照預定進程實現(xiàn)，電流紊亂造成自動控制提前實現(xiàn)會對后階段電路運行直接產(chǎn)生影響。宏觀角度講，諧波對電力系統(tǒng)中敏感器件影響十分重大，因諧波產(chǎn)生電壓和電流不穩(wěn)定直接影響系統(tǒng)中自動化實現(xiàn)，電路中回路電流變化不穩(wěn)定嚴重影響電路工作效率，降低系統(tǒng)電力執(zhí)行力。電力系統(tǒng)自動化建設中，對電流浮動范圍實行嚴格控制，諧波不穩(wěn)定頻率直接對電流造成影響，促使系統(tǒng)自動化裝置激發(fā)，降低系統(tǒng)運轉性能。

3 諧波危害性抑制

電力系統(tǒng)中降低諧波產(chǎn)生頻率應著重考慮電力元件應用，在抑制元件對電流穩(wěn)定性影響下，簡化電路構成，在電力系統(tǒng)構架上縮減電路搭建，減小電路間電力傳輸相互影響。

3.1 穩(wěn)定諧波頻率

在電路中對電流電壓直接影響因素在于諧波頻率不穩(wěn)定，保證諧波穩(wěn)定頻率能在一定程度上降低其對電流影響，還能有效保證電力系統(tǒng)工作質量。諧波頻率控制應注重對諧波產(chǎn)生源器件分析，通過對諧波產(chǎn)生元件進行改進，保證工作電流流經(jīng)同時，產(chǎn)生穩(wěn)定頻率諧波，控制波形幅值與頻率，通過對諧波波形進行整合綜合降低諧波對電路中電流電壓影響。在解決諧波頻率穩(wěn)衡控制過程中，還可采取對諧波源進行波形濾波工作，在諧波源安置濾波裝置，在諧波發(fā)生后全部接收，通過元件對波形采取一定范圍內限制使元件輸出波形穩(wěn)定，不會對電力系統(tǒng)運行造成影響。

3.2 加強元件抗干擾性能

電路分析中一旦無法完成對諧波源器件改造，可以采取一定措施著手對波形接收元件優(yōu)化工作，通過改進電力器件對諧波抗干擾能力，提升元件工作穩(wěn)定性能。在對電路中器件進行改進過程中，通常采取對接收波形進行平衡進而最大限度減小電路影響的有效措施。在元件負載運作過程中，通過將接收諧波集中于元件某一點，使元件自身工作產(chǎn)生負載波形與諧波相融合，波形整合后輸出的諧波在電路影響力上充分減小，無法對電路運轉構成直接威脅。在元件對諧波進行處理過程中，還應防止電路中波形放大器對諧波作用，在諧波調制過程中，避免諧波調制與波形處理器同時工作，保證電路器件對諧波頻率和波形有效控制。

3.3 電力系統(tǒng)中濾波器應用

電力系統(tǒng)搭建過程中，注重濾波器在諧波消減工作中應用，能有效擴展諧波抑制范圍。濾波器通過電容與電感電子器件匹配，通過不同參數(shù)元件對不同波形進行處理，通過器件連接處理對波形進行綜合性整合，抑制諧波對電力系統(tǒng)工作影響。濾波器工作過程中，首先進行對諧波收集工作。波形收集工作通過濾波器中波形諧振元件實現(xiàn)，通過濾波器波形諧振使得電流中相對應波形與濾波器構成呼應，以此方法將諧波有效收集至處理裝置。諧波處理手段以波形調制為主。在電容與電感器件對諧波進行分段后，保留基波同時削減經(jīng)放大后波形，再依照基波頻率進行調制，保證波形與基波形成高度統(tǒng)一，進而減小波形對電路影響。經(jīng)濾波器調制后的諧波在帶寬度上已無法對電路構成威脅，輸出波形起到復合電力系統(tǒng)的作用效果。

4 諧波抑制技術發(fā)展前景

在諧波危害逐漸被電力系統(tǒng)構建清晰認知基礎上，通過科技手段與電力發(fā)展聯(lián)合發(fā)展，能夠在諧波控制技術發(fā)展基礎上進一步探索創(chuàng)新，尋求對諧波控制更為有效的方法。當下我國電力系統(tǒng)構建仍有多方面受諧波影響，在完善諧波處理方案同時，還應注重對電力系統(tǒng)自我運轉能力維護性的提高，通過雙方面努力公共實現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定構建。伴隨科技進步對諧波研究進一步深入，電力系統(tǒng)中諧波處理問題定能夠得到有效解決，在諧波對電力系統(tǒng)威脅解除同時，鞏固電力系統(tǒng)綜合能力，保證電力供應工作穩(wěn)定進行。

我國近代化電力建設進程已在多方面取得成就，伴隨電力發(fā)展領域研究開展，對電力系統(tǒng)運轉時面臨的問題終將得到有效解決。基于現(xiàn)階段諧波問題研究成果，電力系統(tǒng)構建發(fā)展中還會深度發(fā)掘諧波性能，在有效避免諧波對電力系統(tǒng)構成影響同時，進行優(yōu)化改制，通過更為科學性手段對諧波進行處理，降低電力運行過程中損耗，提升諧波的科學利用價值，通過諧波有效改進與利用有效促進經(jīng)濟建設與社會發(fā)展。

5 結束語

現(xiàn)階段我國電力建設進程中雖面臨諧波帶來的諸多發(fā)展與維護問題，但隨著社會進步與科技進步發(fā)展，諧波問題定會在短期內得到有效解決。對諧波解決方案探索發(fā)展過程，是我國電力發(fā)展必然要求，通過諧波問題解決提升電力系統(tǒng)建設能力，消除電力污染同時，為社會發(fā)展做出巨大貢獻。諧波問題有效處理，意味著我國電力建設有了全新跨越性進步，是我國未來科技進步與電力發(fā)展的良好開端。

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