电能质量讲座第四讲谐波的产生和危害

电力系统谐波是影响电力系统安全经济运行的重要因素之一.从电力系统中谐波的定义与性质、谐波的产生以及谐波对电网与电力器件造成的危害等方面对电力系统中的谐波进行了阐述.着重介绍了电力系统中谐波产生的原因以及对低压设备造成的危害,为实际工作中抑制谐波提供了参考.     

电力系统谐波的影响及消除方法

本文是根据当前国民经济和电力快速发展，为了保证电网安全、稳定、经济的运行，全面分析了电力系统中谐波的产生和危害，同时对消除谐波提出了几点意见和建议。     

电网谐波的影响及治理

分析了电网谐波产生的原因,介绍了电网谐波对电动机、变压器、电容器、通信线路、家用电器及电能计量的影响.给出了治理谐波的主要方法,并指出发展混合式有源电力滤波器是当前电网谐波治理的趋势.     

浅谈某办公楼谐波抑制方案及节能效益

所有的非线性负荷都能产生谐波电流,因此,非线性负荷被称为谐波源。谐波源产生的谐波不但危及电网及其他电力用户而且也危及自身,因此抑制谐波是十分必要且具有实际经济效益的。以某民用办公建筑为实例对谐波的抑制方案进行了分析研究。     

谐波对电能计量的影响探析

基于谐波电流给电网造成的相关污染现象,本文介绍了谐波产生的原因和对电能计量的影响,并重点分析了谐波对感应式电能表和电子式电能表的影响,提出了减少谐波对电能计量影响和提高电能计量准确性的有效措施,希望对推进电能计量的准确性和电能核算的公平性起到一定的参考作用。     

非整数次谐波涉及的三角函数的正交性探讨

在研究电能质量各次谐波分量功率的过程中,除了考虑整数次各次谐波分量外,研究过程还会涉及到非整数次的谐波情况,因为在现场谐波工况的实际测量中也确实发现非整数次谐波分量的存在,因而有必要对存在非整数次谐波成分功率的数学问题进行具体的分析。当存在非整数次谐波时,在分析谐波分量的有功功率时就会涉及到非整数次谐波三角函数的正交性问题,本文主要针对存在非整数次谐波电压、谐波电流分量情形下所涉及的三角函数的正交性进行了具体的探讨与分析,为同时存在整数次与非整数次谐波工况的谐波电能分析寻求数学依据。     

配电网的谐波及其测量

从谐波的特点及性质出发 ,结合相关谐波标准 ,具体地分析了谐波测量的条件、监测点、测量间隔 ,以及测量数据的处理方法 ;阐述了谐波测量仪器的基本原理、功能和精度要求等 ,目的是对谐波的测量、监测与管理有一个较全面的认识 ,以利谐波的综合治理。     

谐波阻抗测量及谐波源识别方法的探讨

针对电网中谐波源识别与谐波责任量化区分这一电能质量研究的基础问题,叙述了谐波阻抗测量的方法以及谐波源识别的研究现状,讨论了各种识别谐波源以及定量确定谐波责任的理论和技术方法,最后对电网中谐波源识别与谐波责任量化区分的发展趋势提出了看法。     

整流器的谐波分析方法

提出了分析整流器谐波产生机制的新方法,可克服传统的电流源注入分析法无法考虑整流器产生的谐波与系统之间的相互影响的缺点.基于调制理论和傅里叶变换理论,在频域中求解整流器的交流侧和直流侧各变量的相互关系,推导发现整流器的交流侧端口电压和端口电流的各次谐波分量可用一谐波耦合导纳矩阵来关联.该谐波导纳矩阵的各元素与整流器交流供电端的谐波电压各分量无关,是独立于系统谐波状况的定常矩阵.该方法将整流器时域的非线性特征转化为频域的线性矩阵,直观地体现了整流器的交流侧电流和电压谐波各分量之间的耦合关系.用所提方法分析整流器产生的谐波不需迭代求解,且具有较高的精度.时域仿真算例结果验证了该方法的有效性和精确度.     

低压电网的谐波与治理

本文对谐波的特殊性，各种谐波源设备产生的谐波电流大小的估算，低压网络中谐波电流（电压也一样）的合成，谐波的危害，工业（包括实业等）私用电网的谐波电压标准，谐波治理措施（包括对谐波设备本身的，对配电变压器的，以及不得不采用滤波器等），无源和有源滤波器的工作原理和优缺点比较，工程设计如何应对谐波的考虑，以及谐波对中性线电流大小的影响，均作了介绍，限于篇幅，不可能详细。欲知其详，请见本刊2005年全年4期杂志。     

基于谐波功率法的污染责任分摊

综述了谐波源定向方面的研究成果,研究了谐波电压和谐波电流两个指标进行谐波污染责任分摊时存在的局限性,并综合考虑电流和电压对污染责任的影响,提出了基于谐波功率法的责任分摊方法。在理论上证明了谐波功率法的合理性,进而推广到多谐波源系统中。仿真分析验证了谐波功率法进行谐波污染源责任分摊的正确性。     

基波-谐波双通路并行感应耦合电能传输系统

为解决现有感应耦合电能传输(ICPT)系统主要利用逆变器输出方波中的基波分量进行电能传输所带来的输出调压范围不够宽、调压精度及系统效率不够高等问题,基于谐波的高频特性与能量特性,提出一种基波—谐波双通路并行ICPT系统,通过在逆变器输出之后建立基波能量通路与谐波能量通路,对逆变方波中的基波及谐波分量进行提取、利用,以拓宽系统的调压范围,同时提高了系统效率。首先,阐述了基波—谐波双通路并行ICPT系统的工作机理;接着,分析了系统关键参数对系统效率与选频特性的影响;然后,结合该系统基本思想,提出一种宽范围调压方法;最后,通过实验验证了基波—谐波双通路并行ICPT系统原理的正确性与调压方法的可行性。     

青海电网谐波状况及管理工作的思考

单一的工业体系造成青海电网负荷结构不合理,数量众多的铝厂、硅铁厂等非线性负荷对电网产生了比较大的谐波污染,为确保电网和电气设备的安全经济运行,必须加强谐波监管工作。文章对青海电网谐波状况进行分析,并就加强谐波管理工作提出了具体措施。     

基于改进卡尔曼滤波器的谐波检测方法

电力系统谐波问题日益严重且复杂,有效地对谐波进行检测已成为电能质量监测终端的一项基本要求.采用一种基于改进卡尔曼滤波器的谐波检测方法,利用卡尔曼滤波器在动态检测方面的优势,结合改进相位、频率的跟踪性能,可以简单、快速、准确的得到基波和谐波的各项参数.并且此方法可以检测到受闪变扰动时的基波和谐波成分,可获得闪变调制波的基本参数.建立了基于改进卡尔曼滤波器的谐波检测数学模型,并利用MATLAB仿真平台验证了该方法的性能.     

玻璃工厂供电系统设计中的谐波治理

在400 V低压配电系统中随着非线性负载的比例逐渐加大,其负载性质发生深刻变化。即使在三相正弦波形的作用下,三相相线电流发生非正弦畸变从而产生高次谐波电流。着重阐述了孟加拉国NG IL250 t/d浮法玻璃生产线工程中采用调谐滤波装置治理高次谐波技术,使出口电压为400 V的三台容量为1370 kW天然气发电机组和三台1 050 kW柴油机发电机组主接线得以简化,使之节约电力设备一次性投资30%以上,并且在技术上确保供电可靠性和用电质量。     

谐波对集合式电容器的影响及预防措施分析

运行经验表明如果电容器设备经常运行在较为恶劣的谐波环境中,其内部绝缘将加速老化,使用寿命大为缩短,并且引发事故,本文对电力系统中谐波对集合式电容器的影响作了详细分析,并提出了一些预防谐波引起的电容器事故的有效方法.     

Mode‐filtering analysis of space and time harmonic wave components of magnetic fields in rotating machinery

We propose a new method for analysis of the harmonic wave components of magnetic fields in rotating machinery. Using the magnetic permeability obtained by transient analysis of the nonlinear magnetic field, the harmonic wave components of the magnetic field are individually calculated in the spaces of both the rotor and stator subject to the boundary condition that the harmonic wave components obtained by the transient analysis are set on the sliding surface. Mode separation of the magnetic field will contribute to research on reducing harmful harmonic wave components for rotating machinery. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 172(2): 55–63, 2010; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20951     

谐波对电能计量的影响及其仿真分析

电能计量是供电企业中极为重要的一环,谐波对电能计量的准确性有着很大的负面影响。本文首先从谐波环境下电能计量的基本原理出发,分析了谐波对不同类型电能表的计量影响;其次通过对一典型谐波源计量的仿真比较,验证了非线性用户谐波有功功率与基波有功功率相反,线性用户谐波有功功率与基波有功功率相同的结果;实测数据的分析结果也说明了这一点。谐波电能也是由基波电能转化而来的,而现行的计量方法是把这部分电能从电网中吸取的基波电能中全部或部分扣除掉,这是一种不合理的计量制度。文中提出了几点建议,指出应根据谐波的具体情况采取不同的应对措施,以改善电能的计量准确性。     

电力系统谐波检测的研究

谐波对输电线路及用电设备有严重影响和危害,小波变换为电力系统谐波分析提供了有力的数学工具,仿真结果表明,小波变换能快速而准确地将信号中的基波信号和不同频率的谐波信号分解出来,从而达到检测谐波的目的。