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電網的諧波抑制
發布者:武漢華勝公司 發布時間:2008-10-10 閱讀:2923次 【字體:



     用電網中的諧波(即諧波電流和諧波電壓),是對電網環境非常嚴重的污染。
 
     電力電子裝置是公用電網中最主要的諧波源,隨著電力電子裝置應用的日益廣泛,電網中的諧波污染日趨嚴重。諧波使電能生產、傳輸和利用的效率降低;使電氣設備過熱,產生振動和噪聲,并使其絕緣老化,使用壽命降低,甚至發生故障或燒毀;諧波會引起電力系統局部并聯諧振或串聯諧振,使諧波含量放大,造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電器保護和自動裝置誤動作,使電能計量出現混亂。對于電力系統外部,諧波會對通信設備和電子設備產生嚴重干擾,而且電力電子裝置所產生的諧波污染已成為阻礙電力電子技術自身發展的重大障礙。對電力系統這個環境來說,無諧波是綠色環境的主要標志之一。 

    LC濾波器是傳統的無源諧波抑制裝置,由濾波電容器、電抗器和電阻器適當組合而成,與諧波源并聯,除起濾波作用外,還兼顧無功補償的需要。這種濾波器出現最早,存在一些較難克服的缺點,但因其結構簡單、投資少、運行可靠性較高以及運行費用較低,至今仍是諧波抑制的主要手段。
  
    目前,諧波抑制的一個重要趨勢是采用有源電力濾波器(Active Power Filter--APF)。它是一種電力電子裝置,其基本原理是從補償對象中檢測出諧波電流,由補償裝置產生一個與該諧波電流大小相等而極性相反的補償電流,從而使電網電流只含基波分量。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,且補償特性不受電網阻抗的影響,因而受到廣泛的重視,并且已在日本等國獲得廣泛應用。有源電力濾波器的基本思想在20世紀六、七十年代就已經形成,80年代以來,大中功率全控型半導體器件的成熟、脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation--PWM)控制技術的進步以及基于瞬時無功功率理論的諧波電流瞬時檢測方法的提出,使有源電力濾波器才得以迅速發展。
  
    有源電力濾波器經多年的使用發展后,產生了與LC濾波器混合使用方式。其基本思想是利用LC濾波器來分擔有源電力濾波器的部分補償任務。由于LC濾波器比之有源電力濾波器有結構簡單、易實現且成本低的優點,而有源電力濾波器則有補償性能好的優點,兩者結合使用時,既可克服有源電力濾波器容量大、成本高的缺點,又可使整個系統獲得良好的性能。這以后,為了降低有源電力濾波器的容量,又產生了有源濾波器的其他使用方式,如LC并聯諧振型注入電路方式以及與旋轉電機并用方式。

 



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