配電網(wǎng)諧波電流抑制技術(shù)目錄配電網(wǎng)中的諧波污染諧波是怎么產(chǎn)生的諧波電流的控制方法

a.基于無源濾波技術(shù)的解決方法b.基于有源濾波技術(shù)的解決方法c.基于混合濾波技術(shù)的解決方法儲能調(diào)節(jié)穩(wěn)定系統(tǒng)電壓配電網(wǎng)中的諧波問題發(fā)電廠側(cè)電壓用戶側(cè)電壓電壓怎么畸變了？諧波是怎么產(chǎn)生的？諧波是怎么產(chǎn)生的？電壓電流諧波是怎么產(chǎn)生的？諧波電流的源頭電力電子裝置變壓器其他負載諧波是怎么產(chǎn)生的？某寫字樓電流波形與頻譜諧波是怎么產(chǎn)生的？電網(wǎng)電壓畸變率和電視收視率1983年10月和1988年4月

《諧波抑制與無功功率補償》諧波是怎么產(chǎn)生的？諧波起源于聲學(xué)概念；18--19世紀，傅立葉提出諧波分析法；一個周期電氣量中頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的正弦波分量。注意：暫態(tài)現(xiàn)象和諧波是不同的

諧波是怎么產(chǎn)生的？諧波對電力系統(tǒng)和其他用電設(shè)備的主要危害可歸納為：(1)電力危害方面：1)使公用電網(wǎng)中的設(shè)備產(chǎn)生附加諧波損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的使用效率增加電網(wǎng)線損。在三相四線制系統(tǒng)中，零線會由于流過大量的3次及其倍數(shù)次諧波電流造成零線過熱，甚至引發(fā)火災(zāi)。2)諧波會產(chǎn)生額外的熱效應(yīng)從而引起用電設(shè)備發(fā)熱，使絕緣老化，降低設(shè)備的使用壽命。3)諧波容易使電網(wǎng)與補償電容器之間發(fā)生并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振。使諧波電流放大幾倍甚至數(shù)十倍，造成過電流，引起電容器、與之相連的電抗器和電阻器的損壞。(2)在信號干擾方面：1)諧波會引起一些保護設(shè)備誤動作，如繼電保護，熔斷器等。同時也會導(dǎo)致電氣測量儀表計量不準(zhǔn)確。2)諧波通過電磁感應(yīng)和傳導(dǎo)耦合等方式對鄰近的電子設(shè)備和通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，嚴重時會導(dǎo)致它們無法正常工作。諧波是怎么產(chǎn)生的？IEEE60519標(biāo)準(zhǔn)于1981年制訂，并于1992年進行了修訂，該標(biāo)準(zhǔn)是從電網(wǎng)的角度來對公共連接點的電壓和電流的波形畸變進行限制。IEC60555—2標(biāo)準(zhǔn)于1982年制訂，并在1995修訂，該標(biāo)準(zhǔn)則是對負載產(chǎn)生的諧波進行限制，使負載注入電網(wǎng)的諧波在規(guī)定的范圍內(nèi)。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)為IEC61000—3—2。在我國，原水利電力部于1984年根據(jù)國家經(jīng)濟委員會批轉(zhuǎn)的《全國供用電規(guī)則》的規(guī)定，制定并發(fā)布了SD126—84《電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定》。國家技術(shù)監(jiān)督局于1990年和1993年分別頒布了電能質(zhì)量、諧波方面的國家標(biāo)準(zhǔn)GB12325—90（電能質(zhì)量-供電電壓允許偏差）、GB12326（電能質(zhì)量-電壓允許波動和閃變）和GB/T14549—93《電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波》，該標(biāo)準(zhǔn)已于1994年3月1日起在我國全面開始實施。諧波電流的控制方法

控制原則：不使非線性負載產(chǎn)生的諧波電流流入電網(wǎng)。諧波電流的控制方法

----基于無源濾波器的控制方法控制思路：為諧波電流提供低阻抗分流回路。無源電力濾波器的電路結(jié)構(gòu)（a）單調(diào)諧濾波器；（b）雙調(diào)諧濾波器；（c）一階高通濾波器；（d）二階高通濾波器；（e）三階高通濾波器；（f）C型阻尼濾波器。實際應(yīng)用中常用幾組單調(diào)諧濾波器和一組高通濾波器組成濾波裝置。諧波電流的控制方法

----基于無源濾波器的控制方法諧波電流的控制方法

----基于無源濾波器的控制方法單調(diào)諧濾波器電路原理圖

單調(diào)諧濾波器阻抗頻率特性

單調(diào)諧濾波器原理及特性諧波電流的控制方法

----基于無源濾波器的控制方法a)一階b)二階c)三階d)C型高通濾波器ABB公司的無源濾波器CHARMModelsBP,HPorCVoltage1-500kVPower>1MvarFundamentalfrequency50or60HzTuningfrequencyOptionalInstallationIndoororoutdoorReactorAirorironcore應(yīng)用舉例（1）應(yīng)用舉例（2）5thHarmonicFilter,36Mvar,145kV,Sweden.應(yīng)用舉例（3）應(yīng)用于HVDC12應(yīng)用舉例（4）中國龍泉換流站交流濾波器組現(xiàn)場圖片（三峽至常州輸變電工程）應(yīng)用舉例（5）Twothree-phaseACfilterbanksfor400kVattheTjeleHVDCconverterstation,Denmark.500kVDC-filterwithsuspendedcapacitor無源濾波器所存在的問題單調(diào)諧濾波器的諧振頻率會因電容、電感參數(shù)的偏差或變化而改變電網(wǎng)頻率會有一定波動，這將導(dǎo)致濾波器失諧電網(wǎng)阻抗變化對單調(diào)諧濾波器的濾波效果有較大影響更為嚴重的是，電網(wǎng)阻抗與濾波裝置有發(fā)生并聯(lián)諧振的可能諧波電流的控制方法

----基于無源濾波器的控制方法串聯(lián)諧振的起因與現(xiàn)象結(jié)構(gòu)示意圖等效電路圖電壓激勵下串聯(lián)結(jié)構(gòu)下無源支路電流的放大倍數(shù)示意圖諧波電流的控制方法

----基于無源濾波器的控制方法并聯(lián)諧振的起因與現(xiàn)象結(jié)構(gòu)示意圖等效電路圖負載諧波電流成分激勵下電網(wǎng)電流放大倍數(shù)示意圖由諧振引起的電容器損壞舉例諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法控制思路：對消負載產(chǎn)生的諧波電流成分。諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法用有源電力濾波器主動補償諧波的思想最早可以追溯到20世紀60年代末。1969年BMBird和JFMarsh等發(fā)表論文，首次提出了通過向交流電網(wǎng)注入3的倍數(shù)次諧波電流，來減少電源電流中的諧波成分，從而改善電源電流波形的方法。1971年，HSasaki和TMachida發(fā)表的論文中首次完整地描述了有源電力濾波器的基本原理。1976年，美國西屋電氣公司的LGyugyi和ECstrysula提出了采用PWM變流器構(gòu)成的有源電力濾波器，確立了現(xiàn)代有源電力濾波器的概念，并建立了有源電力濾波器主電路的基本拓撲結(jié)構(gòu)。諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法電網(wǎng)電流負載電流補償電流補償前補償后并聯(lián)有源濾波器運行原理諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法電壓源型逆變器電流源型逆變器變流器的結(jié)構(gòu)諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法并聯(lián)型有源濾波器串聯(lián)型有源濾波器有源濾波器的結(jié)構(gòu)諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法有源濾波器的關(guān)鍵技術(shù)：諧波檢測分離技術(shù)補償電流控制技術(shù)變流器系統(tǒng)控制方法諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法諧波檢測分離技術(shù)基于IRPT的ip、iq檢測算法示意圖1）利用模擬陷波器的檢測方法2）基于瞬時無功功率理論的檢測方法

諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法諧波檢測分離技術(shù)3）基于傅里葉變換理論的檢測方法4）其他諸如模糊、自適應(yīng)檢測方法、基于小波變換和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測方法基于DFT理論的檢測算法示意圖

諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法諧波檢測分離技術(shù)5）基于時域的電流檢測算法為采樣點的計數(shù)值

為采樣點的計數(shù)值

基于時域的電流檢測算法TTA的結(jié)構(gòu)圖

《獨立小電網(wǎng)用有源電力濾波器的研究》--李紅雨博士學(xué)位論文諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法諧波檢測分離技術(shù)基波正序基波負序5次負序7次正序13次正序11次負序被檢測信號諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法補償電流控制技術(shù)諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法濾波器系統(tǒng)控制技術(shù)前饋控制方式方法復(fù)合控制方式方法諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法有源電力濾波器的特點受電網(wǎng)阻抗的影響不大，不易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振；能跟蹤電網(wǎng)頻率的變化，補償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響；即使補償對象電流過大，APF也不會發(fā)生過載，并能正常發(fā)揮補償作用；動態(tài)補償，可對頻率和大小都變化的諧波以及變化的無功進行補償，對補償對象的變化響應(yīng)快；可同時補償諧波和無功，且補償無功的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié)；變流器容量受到電力電子器件的限制，制造成本高。諧波電流的控制方法

----基于有源濾波器的控制方法NobiPower-PQ系列3EM-PW-APF系列CL6150系列PQC-S系列諧波電流的控制方法

----基于混合濾波器的控制方法單獨使用無源濾波器的特點：成本低、易實現(xiàn)。補償效果欠佳。易與系統(tǒng)發(fā)生諧振?？刂扑悸罚簩⒍呓Y(jié)合起來，相互取長補短，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，無疑是一種好的選擇。使用混合濾波器的必要性單獨使用APF的特點：可以動態(tài)補償諧波，補償效果好。投資大、成本高。諧波電流的控制方法

----基于混合濾波器的控制方法混合濾波器的分類諧波電流的控制方法

----基于混合濾波器的控制方法APF和PF混合使用的HPF可以增強濾波效果；可以抑制諧振現(xiàn)象。需要在供電傳輸線中串入設(shè)備。通過改變輸出基波電壓控制能量流動。1988F.Z.Peng諧波電流的控制方法

----基于混合濾波器的控制方法APF與PF相并聯(lián)APF和PF混合使用的HPF可以增強濾波效果；可以抑制諧振現(xiàn)象。變流器需要承受全部電網(wǎng)電壓。通過改變輸出基波電流控制能量流動。并入式混合型并聯(lián)電力濾波器

實驗地點：

江蘇省啟東市神通鋼丸有限公司實驗補償負載：一噸中頻爐實驗時間：2005年3月23日-3月24日裝置在工業(yè)現(xiàn)場裝置在實驗室

無源濾波器有源電力濾波器

中頻爐實驗結(jié)果分析

混合濾波器投入后負載投入后無源濾波器投入后負載投入前電網(wǎng)電壓電網(wǎng)電流電網(wǎng)電壓電網(wǎng)電流電網(wǎng)電壓電網(wǎng)電流電網(wǎng)電壓電網(wǎng)電流實驗結(jié)果分析

負載電流波形補償后電網(wǎng)電流波形

5次無源濾波器電流波形7次無源濾波器電流波形

有源濾波器輸出電流波形

裝置工業(yè)現(xiàn)場補償后實驗結(jié)果

諧波電流的控制方法

----基于混合濾波器的控制方法APF與PF相串聯(lián)APF和PF混合使用的HPF變流器需流過全部無功電流?？梢栽鰪姙V波效果；可以抑制諧振現(xiàn)象。通過改變輸出基波電壓控制能量流動?；旌闲碗娏V波器用于電鐵無功諧波綜合治理負載電流波形負載電流頻譜投入TSF補償后的網(wǎng)側(cè)電流波形

投入TSF補償后的網(wǎng)側(cè)電流頻譜

投入TSF和APF后的網(wǎng)側(cè)電流波形

投入TSF和APF后的網(wǎng)側(cè)電流頻譜

4實驗現(xiàn)場照片控制機箱耦合變壓器模擬負載（整流機組）有源濾波器無源濾波電容器功率分析儀無源濾波電抗器直流并聯(lián)混合型有源濾波器

直流有源電力濾波器的原理接線圖

CircuitdiagramofhybridactiveDCfilter

UsedinHVDCActiveDC-filterintheSwedishstationintheBalticCableHVDCinter-connection.Siemens我國天廣500kV高壓直流輸電工程中所用的有源直流濾波器混合型有源電力濾波器用于無功諧波綜合治理TCR+FC+APF安徽省淮北市烈山變電站無源濾波器參數(shù):5次濾波器:L5=3.03mH,C5=133.0μF;7次濾波器:L7=3.54mH，C7=58.5μF;附加小電感:La=0.52mH;TCR容量：3MVA無源濾波器無功補償容量：3.6MVA綜合電能控制器無功容量補償范圍：0.6~3.6MVA.配電網(wǎng)中諧波電流的控制方法配電網(wǎng)中諧波電流的治理意義重大無源分流控制方式成本最低有源對消控制方式靈活性最好有源無源協(xié)調(diào)控制方式性價比好4.儲能調(diào)節(jié)穩(wěn)定系統(tǒng)電壓間歇突變型負荷對電網(wǎng)產(chǎn)生的影響易對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，引起瞬變電壓和浪涌電流情況嚴重，嚴重威脅和影響其它設(shè)備的正常運行；導(dǎo)致電機的溫升和電表轉(zhuǎn)速加快而浪費電能，系統(tǒng)用電效率下降；影響用電設(shè)備的使用壽命和用電安全；影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。4.儲能調(diào)節(jié)穩(wěn)定系統(tǒng)電壓解決方案串聯(lián)電壓補償：同相電壓補償、恒向電壓補償和超前相電壓補償。并聯(lián)電流補償：動態(tài)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置不間斷電源（UPS）、動態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）、靜止同步補償器（DSTATCO