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漲知識!治理諧波不是只能靠有源電力濾波器

來源:希拓電氣(常州)有限公司    日期:2020-09-25    瀏覽量:載入中...

電力諧波對電網(wǎng)的危害眾所周知,會引起設(shè)備的附加損耗,減掉率;加速絕緣老化,很大縮短設(shè)備壽命;可能產(chǎn)生局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振,放大諧波水平;對通信系統(tǒng)造成干擾。本文將著重描述在技術(shù)經(jīng)濟條件允許的情況下,治理諧波可采取的各種措施。


1. 增大電網(wǎng)公共接點(PCC)處的短路容量,降低系統(tǒng)諧波阻抗
這是系統(tǒng)接入角度所要考慮的問題,而且是基礎(chǔ)且重要的。所以一般的做法是盡量將諧波源用戶的諧波源及非諧波源用電設(shè)備分配到不同的供電母線上,以減少諧波對本廠電氣設(shè)備的影響。

2. 采用交流濾波器和有源濾波器補償諧波電流,這是目前普遍采用的做法。
在諧波源設(shè)備已確定的情況下,對用戶側(cè)進(jìn)行諧波治理通常采取接入無源濾波器有源濾波器。這是目前電力系統(tǒng)使用廣泛的抑制諧波方法。
①加裝無源濾波器
無源濾波器安裝在電力電子設(shè)備的交流側(cè),由L、C、R元件構(gòu)成無源網(wǎng)絡(luò),吸收負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流。具有成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠及維護(hù)方便等優(yōu)點。
低成本的無源濾波器是至今為止使用廣泛的補償裝置,其主要缺點是補償特性受電網(wǎng)阻抗和運行狀態(tài)影響,易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振,致使諧波放大使無源濾波器過載甚至燒毀。此外,它只能消除特定次諧波,整個裝置占地面積大,所以濾波研究方向逐步轉(zhuǎn)向有源濾波器。

②加裝有源濾波器,APF(AC activePowerFilter)
APF能對幅值和頻率都變化的諧波及變化的無功進(jìn)行補償。利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與原有諧波電流幅值相等、相位相反的電流,使電源的總諧波電流為零,實時補償諧波電流。
與無源濾波器相比,APF具有高度可控性和快速響應(yīng)性,能補償各次諧波,可抑制閃變、補償無功,有一機多能的特點;在性價比上較為合理;濾波特性不受系統(tǒng)阻抗的影響,可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險;具有自適應(yīng)功能,可自動跟蹤補償變化著的諧波。

③裝設(shè)靜止無功補償裝置
在網(wǎng)側(cè)投入無功補償裝置是用來補償由諧波造成的無功功率,從而提高功率因數(shù)。另外,無功補償裝置中通過電感和電容的合理設(shè)置,可在某次頻率點產(chǎn)生諧振,即可對該頻率的諧波實現(xiàn)濾波。可有效減少波動的諧波量。
動態(tài)無功補償目前算是比較好點的設(shè)備。比如SVG產(chǎn)生指定的諧波來補償負(fù)荷中的電流諧波,實現(xiàn)諧波補償?shù)哪康?,?dāng)然這個功能是次要的的,主要還是無功補償。

3. 增加換流裝置的脈波數(shù),減少諧波電流發(fā)生
降低諧波源的諧波含量也就是在諧波源上采取措施,大限度地避免諧波的產(chǎn)生。這種方法比較積極,能夠提高電網(wǎng)質(zhì)量。比如增加換流裝置的脈動數(shù),再比如利用脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù), 還有采用多電平變流技術(shù).這些屬于主動型諧波抑制方案,主要問題在于成本高、效率低。

4. 在設(shè)計中規(guī)避并聯(lián)電容和系統(tǒng)感抗的諧振問題

5. 高壓直流輸電線路上串聯(lián)高頻阻塞裝置,阻塞高次諧波的傳播
濾波方法分為疏導(dǎo)法和阻塞法,疏導(dǎo)法如串聯(lián)調(diào)諧濾波器與主電路并聯(lián),阻塞法如平波電抗器與主電路串聯(lián),考慮經(jīng)濟和濾波效果,交流側(cè)主要用交流濾波器,直流側(cè)用平波電抗器和直流濾波器。

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