電力系統諧波分析裝置設計

❶ 有關電力系統諧波的自動調諧裝置有幾種

你問的是不是關系濾除電力系統諧波的裝置？
在電力系統中諧波的危害就不詳細說了，濾除這樣的諧波的裝置本質上分成兩大類：
1 無源電力濾波器：由電感、電容、電阻等無源器件組成的串並聯電路，可以根據要求設計成濾除某一階或某幾階的諧波。
2 有源電力濾波器：由電容和電力電子電路等組成，通過控制電力電子電路的開通和關斷，也可以起到濾除諧波的作用，這類器件主要是晶閘管相控電抗器、晶閘管投切電容器組以及統一潮流控制器等，很多很多類。
這些裝置在濾除諧波的同時，一般也會或多或少向系統提供部分無功。

❷ [電力系統中諧波的危害與諧波控制方法的研究]避雷針的作用

一、諧波的產生 在理想的干凈供電系統中，電流和電壓都是正弦波的。在只含線性元件(電阻、電感及電容)的簡單電路里，流過的電流與施加的電壓成正比，流過的電流是正弦波。
用傅立葉分析原理，能夠把非正弦曲線信號分解成基本部分和它的倍數。在電力系統中，諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產生。由於半導體晶閘管的開關操作和二極體、半導體晶閘管的非線性特性，電力系統的某些設備如功率轉換器比較大的背離正弦曲線波形。
諧波電流的產生是與功率轉換器的脈沖數相關的。6脈沖設備僅有5、7、11、13、17、19 ...n倍於電網頻率。功率變換器的脈沖數越高，最低次的諧波分量的頻率的次數就越高。
其他功率消耗裝置，例如熒光燈的電子控制調節器產生大強度的3次諧波(150赫茲)。
在供電網路阻抗(電阻)下這樣的非正弦曲線電流導致一個非正弦曲線的電壓降。在供電網路阻抗下產生諧波電壓的振幅等於相應諧波電流和對應於該電流頻率的供電網路阻抗Z的乘積。次數越高，諧波分量的振幅越低。
只要哪裡有諧波源那裡就有諧波產生。也有可能，諧波分量通過供電網路到達用戶網路。例如，供電網路中一個用戶工廠的運轉可能被相鄰的另一個用戶設備產生的諧波所干擾。
二、諧波的危害
1、降低系統容量如變壓器、斷路器、電纜等； 2、加速設備老化，縮短悉中設備使用壽命，甚至損壞設備； 3、危害生產安全與穩定； 4、浪費電能等。
三、諧波測量的主要方法
1、帶阻濾波法。 這是一種最為簡單的諧波電流檢測方法，其基本原理是設計一個低阻濾波器，將基波分量濾除，從而獲得總的諧波電流量。這種方法過於簡單，精度很低，不能滿足諧波分析的需要，一般不用。
2、帶通選頻法和FFT變換法。帶通選頻方法採用多個窄帶濾波器，逐次選出各次諧波分量，基本原理如圖1所示。利用FFT變換來檢測電力諧波是一種以數字信號處理為基礎的測量方法，其基本過程是對待測信號（電壓或電流）進行采樣，經A/D轉換，再用計算機進行傅里葉變換，得到各次諧波的幅值和相位系數。
這兩種方法都可以檢測到各次諧波的含量，但以模擬濾波器為基礎的帶通選頻法裝置，結構復雜，元件多，測消梁量精度受元件參數、環境溫度和濕度變化的影響大，且沒有自適應能力；後一種檢測方法其優點是可同時測量多個迴路，能自動定時測量。缺點是采樣點的個數限制諧波測量的最高次數，具有較長的時間延遲，實時性較差。
3、瞬時功率矢量法
1984年，日本學者H.AKagi等提出瞬時無功功率理論，並在此基礎上提出了2種諧波電流的檢測方法：p-q法和ip-iq法。這兩種方法都能准確地測量對稱的三相三線制電路的諧波值。ip-iq法適用范圍廣，不僅在電網電壓畸變時適用，在電網電壓不對稱時也同樣有效。而使用p-q法測量電網電壓畸變時的諧波會存在較大誤差。這2種方法的優點是當電網電壓對稱且無畸變時，各電流分量（基波正序無功分量、不對稱分量及高次諧波分量）的測量電路比較簡單，並且延時小。雖然被測量的電流中諧波構成和採用濾波器的不同，因而會有不同的延時，但延時最多不超過1個電源周期。如電網中最典型的諧波源――三相整流器，其檢測的延時約為1/6周期。可見，該方法具有很好的實時性，缺點是硬體多，花費大。此理論是基於三相三線制電路。對於單相電路，必須首先將三相電路分解，然後構造基於瞬時無功功率理論的單相電路諧波測量框圖。模擬表明該方法是可行的，其檢測性能優於以往的單相諧波電流的測量方法。瞬時無功功率理論解決了諧波和無功功率的瞬時檢測及不用儲能元件實現諧波和無功補償等問題，對治理諧波和研發無功補償裝置等起到了很大的推動作用。
4、小波分析法
對於一般的諧波檢測，如電力部門出於管理而檢測，需要獲得的是各次諧波的含量，而對於諧波的時間則不關心，因此傅里葉變換就滿睜橋山足要求。然而在對諧波電流進行動態控制時，不必分解出各次諧波分量，只需檢測出除基波電流外的總畸變電流，但對出現諧波的時間感興趣，對此傅里葉變換無能為力。小波變換由於克服了傅里葉變換在頻域完全局部化而在時域完全無局部性的缺點，即它在時域和頻域同時具有局部性，因此通過小波變換對諧波信號進行分析可獲得所對應的時間信息。小波變換應用在諧波測量方面尚處於初始階段。將小波變換和神經網路結合起來對諧波進行分析，並設計和開發基於小波變換的諧波監測儀將會是非常有意義的工作。
5、自適應檢測法
該方法基於自適應干擾抵消原理，將電壓作為參考輸入，負載電流作為原始輸入，從負載電流中消去與電壓波形相同的有功分量，得到需要補償的諧波與無功分量。該自適應檢測系統的特點是在電壓波形畸變情況下也具有較好的自適應能力，缺點是動態響應速度較慢。在此基礎上，又有學者提出一種基於神經元的自適應諧波的電流檢測法。
綜上所述，帶阻濾波法是早期模擬式諧波測量裝置的基本原理；基於瞬時無功功率理論的瞬時空間矢量法可用於諧波的瞬時檢測，也可用於無功補償等諧波治理領域，且方法簡單易行，性能良好，並已趨於完善和成熟，今後仍將佔主導地位；基於神經元的自適應諧波電流檢測法和小波分析法，是正在研究的新方法，可以提高諧波測量的實時性和精度，但實際應用還有待於進一步驗證。
四、諧波的抑制措施
在電力系統的設計中，加大系統短路容量；提高供電電壓等級；增加變流裝置的脈動數；改善系統的運行方式，如：盡可能保持三相負荷平衡，避免各類電磁系統飽和，錯開系統諧振點，由專門電路為諧波源負載供電等，都能減小系統中的諧波成份。但其中許多措施都會大大增加系統和設備的投資，且有些方法的效果並不一定很理想。因此，設置交流濾波器是有效抑制諧波和改善波形的積極措施，同時濾波器還能向系統提供所需的部分或全部無功。圖2中，(a)為接線系統，(b)為等效電路。
整流器、逆變器等非線性負荷，因為其本身可以表示為產生高次諧波電流的恆流源，故可用圖2來表示高次諧波的等效電路。
流向電網的諧波電流IS和母線的諧波電壓VB可表示為：
IS=InZL/(ZS＋ZL）
VB=ISZS(2)
式中：
IS為注入電網的諧波電流；
In為諧波電流；
VB為諧波電壓；
ZS為電網阻抗；
ZL為電網負載阻抗。
該式表明，當電網阻抗(ZS)一定時，相對減小系統負載阻抗(ZL)，就可以減小流向電網的諧波電流和母線的諧波電壓（電壓畸變）。諧波干擾取決於流向電網的諧波電流或電壓畸變的大小。抑制諧波的目的，就是要降低流向電網的諧波電流。
因此，可以採取以下措施：
（1）對於電力系統，設置諧波低阻抗的分流電路，從而減小負載阻抗ZL，降低注入電網的諧波電流IS；也就是被動式濾波器，即常用的LC濾波器
（2）提供逆相位的諧波，以抵消非線性負荷所產生的諧波電流In，達到消除諧波的目的。也就是能動式濾波器，即有源濾波器。
（3）防止並聯電容器組對諧波的放大，在電網中並聯電容器組起改善功率因數和調節電壓的作用。當諧波存在時，在一定的參數下電容器組會對諧波起放大作用，危及電容器本身和附近電氣設備的安全。可採取串聯電抗器，或將電容器組的某些支路改為濾波器，還可以採取限定電容器組的投入容量，避免電容器對諧波的放大。
（4）加裝靜止無功補償裝置，快速變化的諧波源，如電弧爐、電力機車和卷揚機等，除了產生諧波外，往往還會引起供電電壓的波動和閃變，有的還會造成系統電壓三相不平衡，嚴重影響公用電網的電能質量。在諧波源處並聯裝設靜止無功補償裝置，可有效減小波動的諧波量，同時可以控制電壓波動、電壓閃變、三相不平衡，還可補償功率因數。
（5）降低諧波源的諧波含量，在諧波源上採取措施，最大限度地避免諧波的產生。這種方法能夠提高電網質量，可大大節省因消除諧波影響而支出的費用。
（6）改善供電環境等。
六、結束語
本文詳細分析了綜合動態的諧波治理措施同時考慮電網無功功率補償問題，這是電力系統目前面臨的一大課題。要消除諧波污染，除在電力系統採取有效的控制措施外，還要在設計、製造和使用非線性負載時，採取有力的諧波控制措施，減小諧波侵入電網，從而減少由於諧波帶來的巨大損失。

❸ 如何正確選擇合理的諧波治理方案

正確選擇合理的諧波治理方案：
1、國家標准：
中國對於電網諧波的國家標準是GBT-14549-93《電能質量公用電網諧波》，規定了電網電壓畸變率限值和公共連接點（PCC）的諧波電流限值。
2、諧波測試數據：
由於諧波的流動、變化波動特性，一般理論上只能做簡單估算。如果需要設計諧波治理方案，最可靠的應該是諧波測試數據，這類情況適用於已經投運設備的電網或需要增容的電網諧波治理。當然，為了測試數據的可靠性和准確性，需要熟悉諧波源工作原理和工藝，了解電網結構，並根據GBT-14549-93《電能質量公用電網諧波》標准中附錄D的要求，採用可靠的諧波測試儀和准確的測試方法。
3、系統容量：
供電系統容量越大，即系統的等值導納越小，母線諧波電壓水平越低，因此提高供電系統的容量，是遏制諧波影響的重要措施之一。
由於濾波裝置總是與系統相連，因此系統阻抗對濾波效果的影響必須考慮，這種情況下濾波效果由濾波裝置與系統綜合阻抗決定，濾波裝置設計時各參數選擇必須考慮系統情況。系統的阻抗原則上應該用實測值，有時也可以根據供電系統的短路容量或網路有關參數近似計算其等值阻抗，這種方法一般用於6~10kV的中小型濾波裝置參數的初步選擇中。
4、諧波源容量：
諧波源容量大小，影響諧波治理方案，對於大容量諧波源適合就地治理比較經濟合理，小容量分散諧波源，由於諧波變動較大，隨意性因數較森陵多，導致諧波次數和含量無規律變化，領步北京建議採用有源動態諧波濾波CAPF集中治理。
5、諧波源特徵諧波狀況：
根據上面幾種典型諧波源特徵諧波的介紹，是進行諧波源諧波分析和估算的重要依據，需要對各類諧波源設備的工作原理，工藝要求分析，以及其他諧波源設備的工況，大致可以計算產生的主要次諧波和諧波量，是諧波濾波裝置設計依據的重要來源，即使對於實測數據，也是分析的重要參考。
6、電網自然功率因數：
電網中含有諧波，諧波粗春段也產生一種無功功率，對於基波而言無功功率因數是COS值，對於含有諧波的電網中既有基波無功也有諧波無功，該值為PF值，也是實際顯示的值（由於測量儀表工作原理不同，會產生較大的偏差）。在這里COS值是諧波治理方案設計的重要依據，特別對於無源濾波器，需要以基波無功補償功率作為LC迴路設計參數依據，不能出現過補。
7、諧波源生產工藝：
諧波源生產工藝或工況是岩譽進行系統性諧波分析的重要依據，對於大量的諧波源安裝設備，有可能同時運行的是幾台諧波源設備，也有的是有規律的周期性運行，對於諧波治理方案設計都是重要的依據，諧波源生產工藝是決定實際運行諧波量與估算諧波量差異的客戶方資料，使諧波治理方案設計達到合理而經濟的目標。
8、諧波源安裝位置：
是指配網中各設備關系，如諧波源與非諧波源設備在電網結構中的位置關系，諧波源盡量設計靠近電源側，可以減少諧波阻抗引起的諧波電壓對其他用電設備的影響，同時增大了諧波源的系統容量，非諧波源設備盡量不要和諧波源公用一條母線，有條件的可以設專線供諧波源設備電源。
9、設備之間相互影響程度：
在這里有些用戶對電網電能質量要求較高，比如精密加工，電子焊接等，如果用戶電網中有較大容量的諧波源，必然對其正常生產產生不良影響，對於此類用戶，即使其諧波含量經計算未超過國家標准，也是需要進行諧波治理。

❹ 電力系統諧波抑制方法

電力系統諧波抑制方法有：

1、增加整流變壓器二次側整流的相數

對於帶有整流元件的設備，盡量增加整流的相數或脈動數，可以較好地消除低次特徵諧波。電力諧波監測裝置可減少諧波源產生的諧波含量，一般在工程設計中予以考慮。因為整流器是供電系統中的主要諧波源之一，其在交流側所產生的高次諧波為tK 1次諧波，即整流裝置從6脈動諧波次數為n=6K 1，如果增加到12脈動時，其諧波次數為n=12K 1(其中K為正整數)，這樣就可以消除5、7等次諧波，因此增加整流的相數或脈動數，可有效地抑制低次諧波。不過，這種方法雖然在理論上可以實現，但是在實際應用中的投資過大，在技術上對消除諧波並不十分有效，該方法多用於大容量的整流裝置負載。

2、整流變壓器採用Y/ 或 /Y接線

該方法可抑制3的倍數次的高次諧波，以整流變壓器採用 /Y接線形式為例說明其原理，當高次諧波電流從晶閘管反串到變壓器副邊繞組內時，其中3的倍數次高次諧波電流無塌枝掘路可通，所以自然就被抑制而不存在。但將導致鐵心內出現3的倍數次高次諧波磁通(三相相位一致)，而該磁通將在變壓器原邊繞組內產生3的倍數次高次諧波電動勢，從而產生3的倍數次的高次諧波電流。因為它們相位一致，只能在形繞組內產生環流，將能量消耗在繞組的電阻中，故原邊繞組端子上不會出現3的倍數次的高次諧波電動勢。

3、盡量選用高功率因數的整流器

採用整流器的多重化來減少諧波是一種傳統方法，用該方法構成的整流器，還不足以稱之為高功率因數整流器。高功率因數整流器是一種通過對整流器本身進行改造，使其盡量不產生諧波，其電流和電壓同相位的組合裝置，這種整流器可以被稱為單位功率因數變流器(UPFC)。該方法只能在電力諧波監測裝置設計過程中加以注意，從而得到實踐中的諧波抑制效果。

4、整流電路的多重化

整流電路的多重化，即將多個方波疊加，以消除次數較低的諧波，從而得到接近正弦波的階梯波。電力諧波監測裝置重數越多，波形越接近正弦波，但其電路也越復雜，因此該方法一般只用於大容量場合。另外，該方法不僅可以減少交流輸入電流的諧波，同時也可以減少直流輸出電壓中的諧波幅值，並提高紋波頻率。如果把上述方法與PWM技術配合使用，則會產生很好的諧波抑制效果。該方法用於橋式整流電路中，以減少輸入電流的諧波。

(4)電力系統諧波分析裝置設計擴展閱讀：

諧波污染對電力系統的危害是嚴重的，主要表現在：

1、諧波影響各種電氣設備的正常工作。對如發電機的旋轉電機產生附加功率損耗、發熱、機械振動和雜訊；對斷路器，當電流波形過零點時，由於諧波的存在可能造成高的di／dt，這將使開斷困難，並且延長故障電流的搭穗切除時間。

2、諧波對供電線路產生了附加損耗。由於集膚效應和鄰近效應，使線路電阻隨頻率增加而提高，造成電能的浪費；由於中性線正常時流過電流很小，故其導線較細，當大量的三次諧波流過中性線時，會使導線過熱，損害絕緣，引起短路甚至火災。

3、使電網中的電容器產生諧振。工頻下，系統裝設的各種用途的電容器比系統中的感抗要大得多，不會產生諧振，但諧波頻率時，感抗值成倍增加而容抗值成倍減少，這就有可能出現諧振，諧振將放大諧波電流，導致電容器等設備被燒毀。

4、諧波將使繼電保護和自動裝置出現誤動作，並使儀表和電能計量出現較大誤差。諧波對其他系統及電力用戶團核危害也很大：如對附近的通信系統產生干擾，輕者出現雜訊，降低通信質量，重者丟失信息，使通信系統無法正常工作，影響電子設備工作精度，使精密機械加工的產品質量降低；設備壽命縮短，家用電器工況變壞等。

❺ 論繼電保護中諧波的影響與應對_繼電保護

【摘 要】隨著電力技術的發展和大型電力系統的廣泛應用，尤其是新型電氣設備的涌現，在電力運行中的諧波問題已經嚴重影響到電力的安全使用，我們必須要高度重視繼電保護中諧波對電力系統的影響。本文通過對諧波的分析和闡述，從不同角度介紹繼電保護中諧波的影響，結合電力系統運行的實際情況，提出了應對措施和建議。
【關鍵詞】繼電保護；諧波；影響；應對措施；建議

隨著我國經濟的高速發展和生活水平的提高，居民和企業對電力的需求量也逐漸增大，安全用電和減少電量損失顯得尤為重要，如果發生故障等突然事件，必將給我們帶來巨大的損失，嚴重影響正常生活，甚至危及到社會的穩定。繼電保護技術能夠保障電網的穩定和安全運行，但是諧波會繼電保護裝置產生副作用。因此，消除諧波的影響顯得相當重要。
1 諧波的概述
諧波源於聲學，也簡稱為HW，在電工學中是指一個周期的電氣量的正弦波分量，它的頻率能夠達到基波的數倍。近年來，一些研究學者將不是基波整數倍的諧波稱為分數諧波或者間諧波，將一些頻率低於工頻的間諧波稱為次諧波。在電力系統運行過程中，諧波產生的根源是非線性負載，也就是說大量的非線性負載介入到電力系統中，作用於電力系統中的電流和電壓，產生高次諧波。在電力系統中，產生諧波必將影響供電質量，嚴重的情況會危及到電網的安全。目前已經將諧波定義為電力系統運行的公害。
2 繼電保護裝置的重要性
電網的安全運行涉及到輸電、發電和供電以及電網的建設各個環節。在電力系統或者電網行建立之後，添加繼電保護裝置可以有效保護電網睜鎮和電力系統的安全，保障安全運行。
對於電網或者電力系統主要是變壓器、發電機和傳輸線升早頌路組成，當這些配套設備發生故障，繼電保護裝置便會發揮作用。如果是瞬時性故障，機電保護裝置會主動切斷故障，進行重合供電，保障電網或者電力系統的正常運行；如果是永久性故障，需要在切除故障之後，採取必要的措施繼續供電，保障電網或者電力系統的正常運行。
從上面可以看出，繼電保護裝置在電網和電力系統中的作用相當重要，醫師保障電力設施的正常安全運行；二是保證電力系統的可靠性。因此繼電保護裝置的配置是吵鄭否正確和完善影響整個電網和電力系統的安全穩定運行，只有提高繼電保護裝置的質量，設置合理的參數來保證整個電力系統或者電網的安全穩定運行。
3 諧波對繼電保護裝置的影響
3.1 諧波對電磁型繼電器的影響。根據可續分析我們知道，當諧波的含量在0-40%以內，諧波的整定值的誤差肯定不會超過10%，但是對於電力系統中的繼電保護裝置諧波的設定是根據電力系統中的基波電流或者基波電壓來整定的，因此諧波必將對非靜態狀態下的繼電保護裝置產生一定的影響。當諧波存在時，諧波必定對電流繼電保護裝置產生保護櫃動，如果諧波中存在畸變電壓施加到繼電保護裝置，基波的整定值必定對電壓繼電保護裝置的動作值要低得多，這種後果必定會對欠電壓的繼電保護裝置產生誤動，而過電壓的繼電保護裝置可能會產生拒動。特別是對於投切空載變壓器產生的諧波的含量很高，進而產生勵磁涌流，對於高次或者兩次諧波分量會造成繼電器誤動，引起跳閘。
3.2 諧波對感應型繼電保護裝置的影響。根據電磁學知識，感應型繼電保護裝置的圓筒或者圓盤在磁場的作用下肯定會產生感應電流，感應電流和空間中的其他磁場的互相作用出現電磁轉矩，導致圓筒或者圓盤轉動。對於感應型繼電保護裝置的可以活動的部分慣性很大，動作速度較慢，諧波轉矩對繼電保護裝置的影響作用很小。根據科學分析和實際測量可知，受畸變電流產生的諧波分量一定會在繼電保護裝置的磁碟上產生附加轉矩，繼電保護裝置的啟動靈敏度必將會隨著輸入電流的頻率增大而產生變動，對於三次諧波分量和五次諧波分量產生的轉矩對繼電保護裝置的靈敏度影響更大，。產生的根源是畸變電流作用是繼電保護裝置的磁碟上產生的轉矩等於該感應電流中的各次諧波分量和基波分量產生的轉矩總和，因為諧波電流產生的轉矩有正有負，因此諧波分量產生的誤動可能是拒動，具體判斷標準是諧波分量的有效值和各同次頻率脅逼之間的相位差兩者之間的共同作用。
3.3 諧波對整流型繼電保護裝置的影響。整流型繼電保護裝置的主要特點是對輸入的交流量進行整流，或者對若干個輸入交流量在組合之後進行整流，繼電保護裝置的動作特性是和整流之後的電壓或者電流信號和動作有關。根據分析我們得出以下結論：每隔兩Π/n時就會產生凹點或者凸點，當諧波含量的比例越大，凹凸也就越明顯。下面以兩個電氣量的環形整流比相器迴路構成的方向阻抗繼電保護裝置為例，在分析迴路中的諧波含量過程中，繼電保護裝置的動作特性不是一個圓，二是呈現出一個不規則的封閉曲線，在曲線上有很多凹凸點。如果輸電線路中發生接地短路，整個電路的諧波分量會很大，進而導致整個繼電保護裝置拒動，主要原因是電流迴路中含有諧波分量的電流，而環形整流比相器的輸出電流的交流分量會很大，使繼電保護裝置的動作特性出現破損和不光滑的情況。在設計繼電保護裝置過程中必須要考慮到諧波的影響和減少或者消除諧波，提高電力系統的穩定性和可靠性。
4 繼電保護裝置中消除諧波的方法
4.1 限制諧波振盪過電壓的形成。對於這個問題的解決方案可以從以下連個方向來解決電力系統中的諧波過電壓。首先是在零序迴路中增加阻尼，減少諧波振盪的產生和擴大，另一個解決途徑是改變電力系統對地容抗或者互感器的感抗，避免形成匹配諧波振盪參數。在具體的繼電保護裝置中有以下六種設計思路：第一，在互感器的開口三角繞組埠加設阻尼電阻或者消除諧波裝置；第二，增加電力系統的對地電容，增加對地容抗；第三，在互感器的高壓側的中性點使用大電容接地或者電阻接地；第四，繼電保護裝置使用性能較好的電磁式電壓或者電流互感器；或者使用電容式電壓互感器；第五，電壓互感器的中性點禁止直接接地；第六，在電力系統的中性點使用消弧線圈接地。根據上面的設計思路和特點來看，要充分考慮電力系統的可靠性、穩定性、經濟效果和使用效果，使用第三種方案的優勢比較明顯。
4.2 在互感開口三角繞組端設置消諧裝置。對於瞬間斷續觸發電壓互感器，它的開口具有雙向可控硅，在電力系統處於瞬間斷續短接電壓狀態下，在互感器的開口三角利用電力系統本身的零序電阻和零序電壓來增加諧波振盪迴路的阻尼，實現釋放諧波能量。根據電工學知識我們知道，在互感器開口三角增加阻尼電阻可以消除諧波，添加的阻尼電阻的組織越小效果越好，當電阻為0時，消除效果最佳，因此在雙向可控硅進行瞬間斷續短接就實現了外加阻尼的阻值為0，同時也不會影響其他設備的運轉。這種設計思路可以解決電力系統中多頻率諧波振盪問題，能夠檢測和分辨出諧波的頻率，實現對諧波的消除。這樣可以區分電力系統中的接地故障和諧波振盪，還不會影響其他設備的正常工作。消除諧波的裝置比較簡單，性能安全可靠，尤其適用於無人值守的自動化電力系統中。
5 結語
現代電力系統中的電子設備的數量急劇增加，復雜程度增加非常快，給電力系統的安全運行和穩定性帶來了很大的影響，使用的繼電保護裝置中會產生諧波影響整個電力系統。對於繼電保護裝置要能夠正確區分電路的運行狀態，各種動作性能要避免外界的干擾，這是電力系統發展的趨勢。
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❻ 電力系統高次諧波分析的原因是什麼

（1）可控硅整流裝置和調壓裝置等的廣泛使用，晶閘管在大量家用電器中的普通採用以及各種非線性負荷的增加導致波形畸變。碼瞎
（2）設備設計思想的改變。過去傾向於採用在額定情況以下工作或遲叢空裕量較大的設計。現在為了競爭，對電工設備傾向於採用在臨界情況下的設計。例如有些設計為了節省材料使磁性材料工作在磁化曲線的深飽和區段，而在這些區段內運行會導致激磁材料波鄭彎形嚴重畸變。

❼ 電力系統高次諧波分析的原因是什麼

通過對電困高力系統高次諧波產生的原因及危害的研究分析，著重探討電力系統抑制諧波的措施。 0前言隨著電力電子技術的飛速發展，各種新型用電設備越來越多地問世和使用，高次諧波的影響越來越嚴重。電力系統受到諧波污染後，輕則影響系統的運行效率，重則損壞設備以至危害電力系統的安全運行。以前，電力系統考核電能質量的主要指標是電壓的幅值和頻率，現在世界各國都把電網電壓正諧波形畸變率極限值作為電能質量考核指標之一，正確認識諧波已成為電力工作者的重要任務之一。因此，研究和分析諧波產生的原因、危害和抑制諧波的措施具有重要的實際意義。1諧波產生的原因在供電系統中諧波的發生主要是由兩大因素造成的：（1）可控硅整流裝置和調壓裝置等的廣泛使用，晶閘管在大量家用電器中的普通採用以及各種非線性負荷的增加導致波形畸變。 （2）設備設計思想的改變。過去傾向於採用在額定情況以下工作或裕量較大的設計。現在為了競爭，對電工設備傾向於採用在臨界情況下的設計。例如有些設計為了節省材料使磁性材料工作在磁化曲線的深飽和區段，而在這些區段內運行會導致激磁材料波形嚴重畸變。2諧波對電力系統的危害諧波對電力系統的污染日益嚴重，諧波源的注入使電網諧波電流、諧波電壓增加，其危害波及全網，對各種電氣設備都有不同程度的影響和危害。現將對具體設備的危害分析如下：（1）交流發電機 。同步電動機及感應電動機在定子繞組和轉子繞組產生附加熱損耗，熱損耗除諧波電流銅損I2nR以外，還由於電流的集膚效應，產生附加損耗，對轉子引起熱損耗增大。對大型汽輪發電機來說，若發生多次諧波振盪，諧波電流超過額定電流的25％時，由於上述原因可能會導致轉子局部過熱而損壞。對變壓器來說，鐵芯產生熱損耗，尤其是渦流損耗大，在變壓器繞組中有諧波電流，在鐵芯中感應磁通，產生鐵損。 （2）架空線路諧波電流產生熱損，較大的高次諧波電流分量能顯著地延緩潛供電流的熄滅，導致單相重合閘失敗。電纜中的諧波電流會產生熱損，使電纜介損、溫升增大。 （3）電力電容器由於諧波電流會引起附加絕緣介質損耗，加快電力電容器絕緣老化。系統諧波電壓或電流發生諧振則引起過電壓和過電流，對電氣設備絕緣損壞，引起噪音與振動。 （4）電子計算機會由於諧波干擾發生失真；工業電子設備功能會因其被破壞。 （5）對繼電保護、自動控制裝置和計算機產生干擾和造成誤動作，造成電能計量的誤差。 （6）諧波電流在高壓架空線路上的流動除增加線損外，還將對相鄰通訊線路產生干擾影響。3電力系統抑制諧波的措施為了把諧波對電力系統的干擾（污染）限制在系統可以接受的范圍內，我國和國際上分別頒布了電力系統諧波管理暫行規定和IEC標准，明確了各種諧波源產生諧波的極限值。 電力系統抑制諧波的主要措施有： （1）在補償電容器迴路中串聯一組電抗器在未加Xc前，略去電阻，諧波源In母線處的諧波電壓為：Un＝Xsn?In；並聯了補償電容器後，則諧波源的輸入諧波電抗為：此時諧波電壓，注入系統銀告的諧波電流Un,IsnIn.即並聯電容器使系統的諧波被放大了。如果對應某次諧波有Xsn-Xcn=0即發生諧波，則其諧波電流、電壓都趨於無窮大。為了擺脫這一諧振點，通常在電容器支路串接電抗器 ，其感抗值的選擇應使在可能汪搏尺產生的任何諧波下，均使電容器迴路的總電抗為感抗而不是容抗，從根本上消除了產生諧波的可能性。 （2）裝設由電容、電感及電阻組成的單調諧濾波器和高通濾波器 單調諧濾波器是針對某個特定次數的諧波而設計的濾波器，高通濾波器是為了吸收若干較高次諧波的濾波器。應裝設的濾波器類型、組數及其調諧頻率（濾波次數）可由具體計算決定。 如電力機車是大功率單相整流裝置，它有諧波問題，根據實測資料，韶山－1型機車電流的諧波含有率大致如表1，影響電力機車注入電力系統諧波電流的因素很多，接觸網是影響因素之一，圖中Zsn為電力系統的諧波阻抗，供電臂全長為L，臂上只有一輛電力機車，位於離變電所l處。設接觸網單位長度的n次諧波阻抗、導納分別為Zn、Yn，則其n次諧波特徵阻抗Zcn和傳播常數γn可見一般接觸網對機車諧波電流起到放大作用，當機車處於供電臂末端（l＝L時）放大作用最大。解決牽引機車的諧波問題，一般方法是在牽引變電所裝設3、5、7各次濾波器 。近年新投運的部分電力機車改用車載分次濾波器的方式，濾除3、5次諧波效果很好。 （3）增加整流相數 高次諧波電流與整流相數密切相關，即相數增多，高次諧波的最低次數變高，則諧波電流幅值變小。一般可控硅整流裝置多為6相，為了降低高次諧波電流，可以改用12相或36相。當採用12相整流時，高次諧波電流只約佔全電流的1％，危害性大大降低。 （4）當兩台以上整流變壓器由同一段母線供電時，可將整流變壓器一次側繞組分別交替接成Y型和△形，這就可使5次、7次諧波相互抵消，而只需考慮11次、13次諧波的影響，由於頻次高，波幅值小，所以危害性減小。4結論（1）諧波的發生影響整個電力系統的環境，如在通訊中因發生諧波雜訊使通話質量下降，使控制和保護設備發生誤動作以及使電力裝置與系統過載，給電力系統正常運行造成危害。 （2）諧波的管理通常是制定用戶公共連接點處的電壓諧波含量限制標准，即制定有關標准，採取相應措施，嚴格控制，凈化電力系統環境。 （3）在測量諧波時必須注意PT與CT的精確度，否則造成誤差很大，用CT末屏分壓測取系統的諧波電壓具有準確、方便的優點。在超高壓系統諧波電壓測試中得到推廣運用。

❽ 怎麼寫有關諧波的自動調諧裝置在電力系統的畢業設計

一、選題
選題是論文寫作關鍵的第一步，直接關系論文的質量。常言說：「題好文一半」。對於臨床護理人員來說，選擇論文題目要注意以下幾點：（1）要結合學習與工作實際，根據自己所熟悉的專業和研究興趣，適當選擇有理論和實踐意義的課題；（2）論文寫作選題宜小不宜大，只要在學術的某一領域或某一點上，有自己的一得之見，或成功的經驗．或失敗的教訓，或新的觀點和認識，言之有物，讀之有益，就可以作為選題；（3）論文寫作選題時要查看文獻資料，既可了解別人對這個問題的研究達到什麼程度，也可以顫敬借鑒人家對這個問題的研究成果。
需要指出，論文漏埋寫作選題與論文的標題既茄搜慎有關系又不是一回事。標題是在選題基礎上擬定的，是選題的高度概括，但選題及寫作不應受標題的限制，有時在寫作過程中，選題未變，標題卻幾經修改變動。
二、設計
設計是在論文寫作選題確定之後，進一步提出問題並計劃出解決問題的初步方案，以便使科研和寫作順利進行。護理論文設計應包括以下幾方面：（1）專業設計：是根據選題的需要及現有的技術條件所提出的研究方案；（2）統計學設計：是運用衛生統計學的方法所提出的統計學處理方案，這種設計對含有實驗對比樣本的護理論文的寫作尤為重要；（3）寫作設計：是為擬定提綱與執筆寫作所考慮的初步方案。總之，設計是護理科研和論文寫作的藍圖，沒有「藍圖」就無法工作。

❾ 電力諧波治理的幾種方法

目前常用的電力諧波治理的方法無外乎有三種，無源濾波、有源濾波、無功補償。下面就談談這二種方法的優缺點以及市場前景及其經濟效益的分析。6.1、無源諧波濾除裝置 無源濾波器的主要是用電抗器與電容器構成，無源濾波裝置的成本較低，經濟，簡便，因此獲得廣泛應用。無源濾波器可以分為並聯濾波器與串聯濾波器。 6.1.1、無源並聯濾波器 現有的諧波濾除裝置大都使用無源並聯濾波器，對每一種頻率的諧波需要使用一組濾波器，通常需要使用多組濾波器用以濾除不同頻率的諧波。多組濾波器的使用造成結構復雜，成本增高，並且由於通常的系統中含有無限多種頻率的諧波成分，因此無法將諧波全部濾除。不僅如此，由於並聯濾波器對諧波的阻抗很低，通常會使諧波源產生更大的諧波電流，諧振在不同頻率的濾波器還會互相干擾，例如7次諧波濾波器就可能會放大5次諧波。因此，如果有人將並聯濾波器安裝前後的諧波情況做過對比，就會發現：雖然濾波器安裝以後影響配宏系統的諧波電流減小，但是各濾波器中以及進入系統的諧波電流之和遠遠超過未安裝濾波器之前，諧波源產生的諧波電流也超過未安裝濾波器之前。 從廣義的角度來講，頻率不等於工頻頻率的成分統統都是諧波。因此，工頻是單一頻率，而諧波有無限多種頻率，可見諧波具有無限的復雜性，使用並聯濾波器的方法顯然無法對付無限頻率成分的諧波。 6.1.2、無源串聯濾波器 由電感與電容串聯構成的LC串聯濾波器，具有一個阻抗很低的串聯諧振點，如果我們構造一個串聯諧振點為工頻頻率的串聯濾波器，並將其串聯在線路中，就可以濾掉所有的諧波。這就是本文介紹的串聯濾波器，串聯濾波器由電感和電容串聯而成，並且串聯連接在電源與負荷之間，因此串聯濾波器的「串聯」二字具有雙重意思：一個意思表示電感與電容串聯，另一個意思表示串聯在電路中使用。 在三相電路中均接入串聯濾波器，由於串聯帶通濾波器對基波電流的阻抗很小，而對諧波電流的阻抗很大，於是只用一組濾波器就可以濾除所有頻率的諧波。 串聯濾波器對於諧振點頻率的電流具有極低的阻抗，對於偏離諧振點頻率的電流，則阻抗增大，偏離的越多，阻抗越大。對於比諧振點頻率高的電流成分，電感的阻抗為主，對於比諧振點頻率低的電流成分，電容的阻抗為主。由於諧波成分通常比基波頻率高，因此濾除諧波的工作主要由電感完成，電容的作用是抵消電感對工頻基波的阻抗。 由於濾除諧波的作用主要由電感完成，因此電感量越大濾除諧波的效果越好。但是電感量越大則價格越高，損耗越大，因此從成本及損耗上去考慮問題則希望電感量越小越好。當電感的基波感抗小於負荷等效基波阻抗的50%時，不能實現良好的濾波效果（負荷等效基波阻抗就是負荷相電壓有效值與相電流有效值的比值）。因此電感的基波感抗必須大於負荷等效基波阻抗的50%。 對於電容器的選擇與電感的選擇情況不同，電感的匝數可以隨意設計，而電容器的耐壓只有固定的若乾等級，不能隨意設計。比如在低壓配電系統中，就只有耐壓230V與400V的電力電容器可供選擇。由於電容器串聯在電路中，電容器中的電流即為負荷電流，當電容器的實際工作電壓等於其額定電壓時，電容器中流過的電流等於電容器的額定電流，電容器得到充分的利用，因此，當電容器的實際工作電壓等於其額定電壓時，電容器的成本最低。 實際的串聯濾波器成本主要由電感與電容器的成本構成。串聯諧振的電感與電容對基波的阻抗相等並且電流相同，因此電感與電容的基波工作電壓相同。前面已經說明，當電容器的實際工作電壓等於其額定電壓時，電容器的成本最低，因此電感的實際工作電壓應該等於電容器的額定電壓。電容器的額定電壓等級大都與電網電壓相當，如果電感的實際工作電壓等於電容器的額定電壓，相當於電感阻抗汪此與負荷阻抗相當，可以取得最好的性能價格比。在這個基礎上，如果提高電感的感抗，雖然濾波效果可以提高但提高不多，電感的成本增加，電容器需要串聯，成本急劇增加，性能價格比下降，因此電感的基波感抗大於負荷等效基波阻抗的200%沒有實際意義，如果降低電感的感抗，則濾波效果下降，電感的成本降低，電容器的容量增加因此成本增加，性能價格比也下降。為了獲得困賣迅足夠的可靠性，電感與電容器的實際工作電壓應略低於電容器的額定電壓。 當諧波電流由外網竄入而影響內網負荷設備的正常運行時，在電源與負荷設備之間接入串聯濾波器就可以阻擋諧波保證負荷設備的正常運行。 當諧波由內網設備產生而影響系統時，產生諧波的設備即為諧波源，在諧波源與電源之間接入串聯濾波器就可以使諧波源產生的諧波電流大幅度減小。這里需要注意：串聯濾波器使諧波源自身產生的諧波電流減小，相當於使污染源產生的污染減小，是治本的手段。而並聯濾波器並不能減小諧波源產生的諧波，而是為諧波電流提供一個低阻抗的通道，避免諧波電流污染系統，相當於先污染再治理的方式，是治標的手段。不僅如此，由於並聯濾波器對諧波的阻抗很低，通常會使諧波源產生更大的諧波電流。 當串聯濾波器連接在電源與諧波源之間時，諧波源的輸入電壓波形會發生嚴重畸變，正時這種電壓波形的畸變使得諧波源的電流接近正弦波。這種輸入電壓波形畸變可能會影響諧波源控制電路的正常運行，如果出現控制電路不能正常運行的情況，應該將控制電路的電源改接至串聯濾波器的前端。 6.2、有源諧波濾除裝置 有源諧波濾除裝置是在無源濾波裝置的基礎上發展起來的。 6.2.1、有源濾波裝置的優點 有源濾波裝置能做到適時補償，且不增加電網的容性元件，濾波效果好，在其額定的無功功率范圍內，濾波效果是百分之百的。 6.2.2、有源濾波裝置的缺點有源濾波裝置由於受到電力電子元件耐壓，額定電流的發展限制，瞬間電流有時極大，有源濾波裝置解決不了瞬間電流稍大電器電子元件就壞問題，且成本極高，其製作也較之無源濾波裝置復雜得多，成本也就高得多了。對單台的有源濾波裝置而言，成本極高，用戶接受不了，一般不願意用有源濾波，對於諧波的含量，不必濾得太干凈，只要不危害其他用電器也就可以了。 6.2.3、有源濾波裝置的原理 有源濾波裝置主要是由電力電子元件組成電路，使之產生一個和系統的諧波同頻率、同幅度，但相位相反的諧波電流與系統中的諧波電流抵消。 6.2.4、有源濾波裝置的適用場合 有源濾波器主要的應用范圍是計算機控制系統的供電系統，尤其是寫字樓的供電系統，工廠的計算機控制供電系統。 6.3、無功補償 人們對有功功率的理解非常容易，而要深刻認識無功功率卻並不是輕而易舉的。在正弦電路中，無功功率的概念是清楚的，而在含有諧波時，至今尚無獲得公認的無功功率定義。但是，對無功功率這一概念的重要性，對無功補償重要性的認識，卻是一致的。無功補償應包含對基波無功功率補償和對諧波無功功率的補償。 6.3.1、諧波和無功功率的產生 在工業和生活用電負載中，阻感負載佔有很大的比例。非同步電動機、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負載。非同步電動機和變壓器所消耗的無功功率在電力系統所提供的無功功率中佔有很高的比例。電力系統中的電抗器和架空線等也消耗一些無功功率。阻感負載必須吸收無功功率才能正常工作，這是由其本身的性質所決定的。 電力電子裝置等非線性裝置也要消耗無功功率，特別是各種相控裝置。如相控整流器、相控交流功率調整電路和周波變流器，在工作時基波電流滯後於電網電壓，要消耗大量的無功功率。另外，這些裝置也會產生大量的諧波電流，諧波源都是要消耗無功功率的。二極體整流電路的基波電流相位和電網電壓相位大致相同，所以基本不消耗基波無功功率。但是它也產生大量的諧波電流，因此也消耗一定的無功功率。 近30年來，電力電子裝置的應用日益廣泛，也使得電力電子裝置成為最大的諧波源。在各種電力電子裝置中，整流裝置所佔的比例最大。目前，常用的整流電路幾乎都採用晶閘管相控整流電路或二極體整流電路，其中以三相橋式和單相橋式整流電路為最多。帶阻感負載的整流電路所產生的諧波污染和功率因數滯後已為人們所熟悉。直流側採用電容濾波的二極體整流電路也是嚴懲的諧波污染源。這種電路輸入電流的基波分量相位與電源電壓相位大體相同，因而基波功率因數接近1。但其輸入電流的諧波分量卻很大，給電網造成嚴重污染，也使得總的功率因數很低。另外，採用相控方式的交流電力調整電路及周波變流器等電力電子裝置也會在輸入側產生大量的諧波電流。 6.3.2、無功補償概述 無功功率對供電系統和負荷的運行都是十分重要的。電力系統網路元件的阻抗主要是電感性的。因此，粗略地說，為了輸送有功功率，就要求送電端和受電端的電壓有一相位差，這在相當寬的范圍內可以實現；而為了輸送無功功率，則要求兩端電壓有一幅值差，這只能在很窄的范圍內實現。 不僅大多數網路元件消耗無功功率，大多數負載也需要消耗無功功率。 網路元件和負載所需要的無功功率必須從網路中某個地方獲得。顯然，這些無功功率如果都要由發電機提供並經過長距離傳送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法應是在需要消耗無功功率的地方產生無功功率，這就是無功補償。 6.3.3、無功功率的影響 6.3.3.1、無功功率的增加，會導致電流增大和視在功率增加，從而使發電機、變壓器及其他電氣設備容量和導線容量增加。同時，電力用戶的起動及控制設備、測量儀表的尺寸和規格也要加大。 6.3.3.2、無功功率的增加，使總電流增大，因而使設備及線路的損耗增加，這是顯而易見的。 6.3.3.3、使線路及變壓器的電壓降增大，如果是沖擊性無功功率負載，還會使電壓產生劇烈波動，使供電質量嚴重降低。 6.3.4、無功補償的作用 無功補償的作用主要有以下幾點： 6.3.4.1、提高供用電系統及負載的功率因數，降低設備容量，減少功率損耗。 6.3.4.2、穩定受電端及電網的電壓，提高供電質量。在長距離輸電線中合適的地點設置動態無功補償裝置還可以改善輸電系統的穩定性，提高輸電能力。6.3.4.3、在電氣化鐵道等三相負載不平衡的場合，通過適當的無功補償可以平衡三相的有功及無功負載。

❿ 電力系統諧波的內容簡介

《電力系統諧波:基本原理、分析方法和濾波器設計(附習題解答)》對電力系統的諧波問題闡拿山述得較為系統和深入，重要概念反復提示，公式推導詳盡細致，應用實例非常豐富，可操作性極強，很多實際工程問題可以仿照書中的實例得到解決。
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