電力諧波的治理及方法研究文獻綜述

電力諧波的治理及方法研究文獻綜述隨著非線性負荷的普遍增加，電力系統(tǒng)中的諧波成分也日趨增多，嚴重影響著用電設備的效率和安全運行，嚴重時甚至會引起事故。同時，精密制造業(yè)對各種微電子裝置的廣泛應用，也使得對電能質量要求的顯著提高。所以，對于電力諧波的檢測是解決其他諧波問題的基礎，對于有效抑制諧波具有非常重要的意義。1.諧波危害（1）諧波對供配電線路產生的危害。電力系統(tǒng)中的電力諧波會使電網中的電壓和電流發(fā)生變化。民用配電系統(tǒng)中的中性線會產生大量奇次諧波。在三相配電線路中，相線上的3的整數(shù)倍諧波在中線上會產生疊加，導致中線上的電流值存在超過相線上電流的可能。[1]（2）諧波對電力設備的危害。當諧波作用于電容器、電纜等電力設備時，會使電容器的功耗增加，溫度升高，絕緣老化甚至損壞。[2]電纜中在一定數(shù)值下電容與電感都有發(fā)生諧振的可能。另外，由于諧波頻率較高，趨膚效應則越明顯，使得交流電阻變大，通過的電流變小。對于一些低壓開關設備，由于發(fā)熱會使配電斷路器產生誤動作。2.諧波檢測（1）模擬電路檢測法：該檢測方法在國內較常用，但造價昂貴，對頻率和溫度的反應較敏感，容易產生較大誤差。（2）基于傅里葉變換：根據國內電力系統(tǒng)諧波的現(xiàn)狀，現(xiàn)階段主要采用傅里葉轉換方法進行檢測，且主要適用于數(shù)字領域。缺點是采樣信號長度有一定限制，無法對無限長度信號進行采樣。（3）小波變換檢測：小波變換相對于以上兩種方法應用更為廣泛，尤其在信號分析、圖像處與分析、語音識別與合成及自動控制等領域等到了應用。小波變換彌補了傅里葉變換的不足，精確度高，可自動調焦，還能追蹤一些較為復雜的信號。3.諧波的治理通常電網中的諧波一半來自三個方面：[3]（1）輸送電力系統(tǒng)產生的諧波；（2）發(fā)電源質量低產生諧波；（3）用電設備產生諧波。其中主要是用電設備產生的諧波比較多。3.1提高電能質量治理諧波一方面，要了解現(xiàn)階段已有的諧波源用戶設備，加強諧波治理的宣傳工作。對于檢測不合格的用戶應當停止供電；另一方面，要選擇合適的變壓器、電動機和電抗器等相關設備，保證其接近滿負荷運行，在源頭上防止諧波的產生并及時進行處理。3.2加裝設備治理諧波1.減少非線性用電設備與電源間的電氣距離。也就是減少系統(tǒng)阻抗，換句話說就是提高供電電壓等級。例如，在麗水電業(yè)局的遂昌鋼廠就取得了不錯效果，該鋼廠原是用35kV供電，由兩個110kV變電所各架設一回35kV專線供電，而它的主要用電設備是電弧爐，雖然進行了五次、七次諧波治理，但在110kV的35kV母線上測得諧波分量仍接近或稍超國家標準。但在麗水局在遂昌新建了一個220kV變電所而且離該鋼廠僅4km左右，用5回35kV專線供電，使35kV母線的諧波分量控制在國家標準以內，此外該廠還使用了較大容量的同步發(fā)電機，使這些非線性負荷的電氣距離大大下降，使該廠生產的諧波對電網的危害性下降，這種方法投資是最大的，往往需要和電網發(fā)展規(guī)劃源世界，2006(12):1－6．［5］GＲODONＲL，HOＲDH．Ignitionofgasesbysparkspro-ducedby