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涨知识!治理谐波不是只能靠有源电力滤波器

来源:希拓电气(常州)有限公司    日期:2020-09-25    浏览量:载入中...

电力谐波对电网的危害众所周知,会引起设备的附加损耗,减掉率;加速绝缘老化,很大缩短设备寿命;可能产生局部的串联或并联谐振,放大谐波水平;对通信系统造成干扰。本文将着重描述在技术经济条件允许的情况下,治理谐波可采取的各种措施。


1. 增大电网公共接点(PCC)处的短路容量,降低系统谐波阻抗
这是系统接入角度所要考虑的问题,而且是基础且重要的。所以一般的做法是尽量将谐波源用户的谐波源及非谐波源用电设备分配到不同的供电母线上,以减少谐波对本厂电气设备的影响。

2. 采用交流滤波器和有源滤波器补偿谐波电流,这是目前普遍采用的做法。
在谐波源设备已确定的情况下,对用户侧进行谐波治理通常采取接入无源滤波器有源滤波器。这是目前电力系统使用广泛的抑制谐波方法。
①加装无源滤波器
无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧,由L、C、R元件构成无源网络,吸收负载产生的谐波电流。具有成本低、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点。
低成本的无源滤波器是至今为止使用广泛的补偿装置,其主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响,易和系统发生并联谐振,致使谐波放大使无源滤波器过载甚至烧毁。此外,它只能消除特定次谐波,整个装置占地面积大,所以滤波研究方向逐步转向有源滤波器。

②加装有源滤波器,APF(AC activePowerFilter)
APF能对幅值和频率都变化的谐波及变化的无功进行补偿。利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,实时补偿谐波电流。
与无源滤波器相比,APF具有高度可控性和快速响应性,能补偿各次谐波,可抑制闪变、补偿无功,有一机多能的特点;在性价比上较为合理;滤波特性不受系统阻抗的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险;具有自适应功能,可自动跟踪补偿变化着的谐波。

③装设静止无功补偿装置
在网侧投入无功补偿装置是用来补偿由谐波造成的无功功率,从而提高功率因数。另外,无功补偿装置中通过电感和电容的合理设置,可在某次频率点产生谐振,即可对该频率的谐波实现滤波。可有效减少波动的谐波量。
动态无功补偿目前算是比较好点的设备。比如SVG产生指定的谐波来补偿负荷中的电流谐波,实现谐波补偿的目的,当然这个功能是次要的的,主要还是无功补偿。

3. 增加换流装置的脉波数,减少谐波电流发生
降低谐波源的谐波含量也就是在谐波源上采取措施,大限度地避免谐波的产生。这种方法比较积极,能够提高电网质量。比如增加换流装置的脉动数,再比如利用脉宽调制(PWM)技术, 还有采用多电平变流技术.这些属于主动型谐波抑制方案,主要问题在于成本高、效率低。

4. 在设计中规避并联电容和系统感抗的谐振问题

5. 高压直流输电线路上串联高频阻塞装置,阻塞高次谐波的传播
滤波方法分为疏导法和阻塞法,疏导法如串联调谐滤波器与主电路并联,阻塞法如平波电抗器与主电路串联,考虑经济和滤波效果,交流侧主要用交流滤波器,直流侧用平波电抗器和直流滤波器。

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