治理諧波污染，提高電能質(zhì)量的探索

尹曉光

治理諧波污染，提高電能質(zhì)量的探索

尹曉光

（中石化洛陽工程有限公司，河南洛陽 471003）

諧波污染是影響電能質(zhì)量的重要因素，在我國社會經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展和人民生活水平日益提高的新形勢下，加強對諧波污染的有效治理，提高電能質(zhì)量是降低配電設(shè)備耗能的重要途徑，也是我國供電單位可持續(xù)發(fā)展中所要承擔(dān)的基本責(zé)任?；诖耍灾C波污染為主要出發(fā)點，重點探討治理諧波污染，提高電能質(zhì)量的途徑，以期為相關(guān)研究人員、工作人員提供一定的借鑒。

諧波污染；諧波治理；電能質(zhì)量

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，為我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展提供了重要契機和良好的社會環(huán)境，在經(jīng)濟新常態(tài)的發(fā)展形勢之下，電力系統(tǒng)的發(fā)展也在不斷前進，并且發(fā)生了日新月異的變化，配電設(shè)備中的各項元件也隨之發(fā)生了不同程度的變化，元件數(shù)量進一步增加，同時也在一定程度上加劇了元件的非線性特性，電能消耗存在超負荷現(xiàn)象，會產(chǎn)生一定的諧波電壓及電流，對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，嚴重時甚至?xí)﹄娔茉O(shè)備造成損害進而產(chǎn)生火災(zāi)?，F(xiàn)階段，電能作為清潔能源的重要組成部分，在我國社會經(jīng)濟發(fā)展、人民生活水平提高等方面扮演重要角色，石化電力系統(tǒng)作為工廠運行系統(tǒng)的重要組成部分，生產(chǎn)流程的連續(xù)性要求高，供電可靠性要求高的特點，一方面，隨著電網(wǎng)的超負荷運行，其中所產(chǎn)生的諧波污染對電能質(zhì)量造成極為不利的影響，另一方面，隨著人們用電需求的不斷增加，電力系統(tǒng)的發(fā)展將以電能質(zhì)量的提供為轉(zhuǎn)換方向，以此來提升電能質(zhì)量和水平。由此可見，加強對諧波污染的有效治理，是提高電能質(zhì)量的重要途徑。

1　諧波污染

諧波污染的危害十分嚴重，能夠使電能的質(zhì)量有所降低，在生產(chǎn)、運行和使用過程中極易造成效率低下，設(shè)備會發(fā)生不同程度的老化，進一步縮減設(shè)備的使用壽命，增加電力耗能，嚴重時甚至?xí)l(fā)生火宅，對人民群眾的生命財產(chǎn)造成巨大威脅，影響我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。一般來說，電力設(shè)備會有繼電保護設(shè)備和自動裝置系統(tǒng)，諧波污染則會造成兩種功能的偏差或事物，使得電能系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂，而對于電力系統(tǒng)的外部裝置，則會造成通信干擾。對此，諧波污染具體主要包括以下幾個方面：

1）電力系統(tǒng)會發(fā)生并聯(lián)或串聯(lián)諧振。一般來說，諧波污染會對電力系統(tǒng)的電容器件造成嚴重影響，且具有突出性的特點，由于諧波在進入電力系統(tǒng)時會產(chǎn)生與之相對應(yīng)的諧波電流或諧波電壓，這對無功補償設(shè)備會產(chǎn)生極為不利的影響，進一步影響電動機電能的傳輸和使用，致使耗能降低。

2）電力系統(tǒng)波形畸變。由于諧波電流或諧波電壓本身的不穩(wěn)定，這就在一定程度上增加了電力系統(tǒng)測量儀器中各項數(shù)值的失誤偏差，進而影響電力系統(tǒng)及電能質(zhì)量提升的后續(xù)工作。

3）噪聲污染。諧波電流或電壓在工作過程中，極易與電機旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，進而形成麥冬轉(zhuǎn)矩，電力系統(tǒng)各元件之間會發(fā)生一定的震動，降低電力系統(tǒng)運行效率的同時，電動機會存在強烈的噪聲污染。

4）縮短設(shè)備使用壽命。諧波污染會提高電力系統(tǒng)元件的運行速度，設(shè)備所產(chǎn)生的熱能耗也隨之提高，就電力系統(tǒng)元件的某些部位來說，由于元件運行時間的過長，會導(dǎo)致電動機使用壽命縮減，運轉(zhuǎn)效率降低。

5）影響通信質(zhì)量。電力系統(tǒng)中的各線路與通信線路處于平行狀態(tài)之中，兩者契合點所產(chǎn)生的磁場會對通訊元件造成干擾，進而影響通訊設(shè)施的工作質(zhì)量。

2　治理諧波污染，提高電能質(zhì)量的探索途徑

2.1建立完善的諧波監(jiān)控系統(tǒng)

治理諧波污染，要通過建立完善的諧波監(jiān)控系統(tǒng)，通過各項數(shù)據(jù)的有效分析、及時預(yù)防實現(xiàn)電能質(zhì)量的有效提升。第一，構(gòu)建完善的諧波管理機制，制定各項有利于諧波治理的管理辦法，并將各項政策、辦法及方案落實于實際的工作之中，堅持實事求是、循序漸進的管理原則，對于潛在的諧波能源要進行嚴格的審查與管理，以合法、規(guī)范的程序?qū)崿F(xiàn)對諧波的科學(xué)管理，進而提高電動機電能質(zhì)量。第二，要對諧波治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行重點管理，相關(guān)電力部門要根據(jù)當(dāng)前電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀逐步擴展各項流程，對諧波報告進行各項系統(tǒng)分析和規(guī)范處理，以實地檢測為準，確保各項數(shù)據(jù)的真實、可靠與客觀，一旦諧波污染對用戶及系統(tǒng)造成損害則需要由諧波源用戶承擔(dān)責(zé)任。第三，加快諧波管理的信息化進程，電力部門要不斷迎合當(dāng)前的時代發(fā)展潮流，建立諧波監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系，并設(shè)置專門的再現(xiàn)監(jiān)測點，及時統(tǒng)計各項諧波數(shù)據(jù)，以便為專門的諧波統(tǒng)計部門提供實施可行的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

2.2加強對諧波的有效預(yù)防

治理諧波污染，要加強對諧波的有效預(yù)防，從根源上防治諧波污染的產(chǎn)生，進而實現(xiàn)電能質(zhì)量的有效提升。電力系統(tǒng)中如果一旦存在諧波污染，則會對電能產(chǎn)生嚴重影響，并且增加電能消耗，因此，相關(guān)部門要重視和預(yù)防，發(fā)現(xiàn)問題則需要及早處理，將風(fēng)險控制在最小范圍之內(nèi)，扼殺在搖籃之中，實現(xiàn)對諧波的有效預(yù)防則需要從減少非線性負荷所產(chǎn)生的諧波量這一層面入手。首先，在電力系統(tǒng)的電流運行之中，諧波量主要集中于三項整流之中，并且具有諧波的明顯特征，這一部門諧波量所占比例相對較大，一般來說，具有諧波特征的諧波量與整流電路的脈動波數(shù)成反比例關(guān)系，

因此，要通過增加脈動波數(shù)減少諧波的產(chǎn)生。其次，合理控制整流設(shè)備的電容量。一般來說，整流設(shè)備電容量的短路比越大，其諧波電流則越大，兩者是正比例關(guān)系，對此，在連接過程中，要以容量的負荷范圍對其進行科學(xué)控制，提升限制性工作的水平和質(zhì)量。最后，合理安置電抗器元件的位置，電抗器元件作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，對諧波電流及諧波電壓的影響較大，通過科學(xué)放置提升電流的感抗性，減少諧波的影響干預(yù)。

2.3科學(xué)擬定各項補救措施

治理諧波污染，要科學(xué)擬定各項補救措施，對存在潛在風(fēng)險的各項電流項目進行后續(xù)規(guī)劃，實現(xiàn)電能質(zhì)量的有效提升。第一，對電力系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造及控制方式進行再規(guī)劃，對存在問題的電力系統(tǒng)要從其發(fā)展的實際情況進行科學(xué)有序的規(guī)劃與變革，一般來說，單調(diào)諧加高通濾波器治理效果相對較好，加之其成本費用相對較低，在為電力部門提供穩(wěn)定質(zhì)量的同時，能夠很大程度上降低電力部門的成本投入，隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展和電力技術(shù)的不斷創(chuàng)新，電能質(zhì)量的控制體系將逐漸納入我國電力系統(tǒng)的科研項目之中，通過其治理原理的有效研究，進一步提升電力電能器件的水平和質(zhì)量，同時源濾波、靜止同步補償器等先進技術(shù)也將在諧波污染控制中得到廣泛應(yīng)用。第二，加強對有源濾波器的科學(xué)使用，在諧波治理過程中，一部分非線性負荷是具有波動性，但是由于其本身的特點，該諧波具有較強的不穩(wěn)定，因此要將有源濾波器與諧波控制相結(jié)合，對諧波進行實時化、動態(tài)化的跟蹤監(jiān)控，進而提升電動機電能質(zhì)量，強化電力系統(tǒng)的可持續(xù)性。

3　結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和電力技術(shù)的發(fā)展進步，在人們生活水平逐漸提高的情況下，用戶對電能質(zhì)量的需求量也隨之增加，面對此種情況，電力部門要對諧波污染進行重點治理，進一步提升電能質(zhì)量，為人民群眾提供更為優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

［1］ 趙柯紅.治理諧波污染、提高電能質(zhì)量的探討—東風(fēng)車橋有限公司襄樊工廠回路電容補償方案［J］.電氣技術(shù)，2016，（12）：55-58.

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Explore Governance Harmonic Pollution and Improve Power Quality

Yin Xiao-guang

Harmonic pollution is an important factor affecting power quality，under the new situation of China's social development and economic stability of people's living standards rising，and strengthen effective governance of harmonic pollution，improve power quality and power distribution equipment to reduce energy consumption an important way，is the basic responsibility of the power supply units of sustainable development to be undertaken.Based on this，to harmonic pollution as the main starting point，focusing on governance harmonic pollution and improve power quality explore ways to relevant research，staff experience to provide a reference.

harmonic pollution；harmonic control；power quality

TM711

B

1003-6490（2016）06-0172-02

2015-06-15

尹曉光（1962—），男，山東新泰人，工程師，主要研究方向為自動控制。

收稿日期：2016-06-01

作者簡介： 許海軍（1974—），男，河南澠池人，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測，環(huán)境保護設(shè)施驗收等工作。