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電力系(xi)統諧香蕉丝瓜草莓秋葵小猪芭🔞乐茄子无限次数导航❌波危害的(de)檢測和治理
 目前電力(li)系統諧波危害(hài)已經引起了各(ge)個部門的關注(zhu),爲了整🌏個供電(dian)系統的供電質(zhì)量,必須對諧波(bo)🔴進行有效♊的檢(jiǎn)測和🔆治理。對于(yu)供電質量、确保(bǎo)電力系統安💯全(quán)、經濟📞運行都有(yǒu)着十分重要的(de)意義。

一、電力系統諧(xié)波危害

  ①諧波會(hui)使公用電網中(zhong)的電力設備産(chan)生附加的損耗(hào),降低了發電、輸(shū)電及用電設備(bèi)的效率。大量三(sān)次🌈諧波流過中(zhōng)線會使線路🤟過(guò)熱,嚴重的甚至(zhì)可能引發火災(zāi)。
  
  ②諧波會影響電(diàn)氣設備的正常(cháng)工作,使儀器電(dian)機産生機械振(zhen)動和噪聲等故(gu)障,變壓器局部(bu)嚴重過熱,電容(róng)器、電纜等設備(bei)過熱,絕緣部分(fèn)老化、變質,設備(bei)壽命縮減,直至(zhì)最終損壞。
  
  ③諧波(bō)會引起電網諧(xie)振,可能将諧波(bo)電流放大幾倍(bei)甚至數⛹🏻‍♀️十倍,會(huì)對系統構成重(zhong)大威脅,特别是(shi)對電🙇‍♀️容器和與(yu)之串聯的電抗(kang)器,電網諧振常(chang)會使之燒毀。
  
  ④諧(xié)波會導緻繼電(diàn)保護和自動裝(zhuāng)置誤動作,造成(cheng)不必🔞要的供電(dian)中斷和損失。
  
  ⑤諧(xie)波會使電氣測(cè)量儀表計量不(bú)準确,産生計量(liàng)誤差,給🔴供電部(bu)💚門或電力用戶(hù)帶來直接的經(jīng)濟損失。
  
  ⑥諧波會(hui)對設備附近的(de)通信系統産生(shēng)幹擾,輕則産生(shēng)✨噪聲,降低通信(xìn)質量;重則導緻(zhì)信息丢失,使通(tong)信系統無法正(zhèng)常工作。
  
  ⑦諧波會(huì)幹擾計算機系(xi)統等電子設備(bèi)的正常工作㊙️,造(zào)成數🈚據丢失或(huo)死機。
  
  ⑧諧波會影(ying)響無線電發射(she)系統、雷達系統(tǒng)、核磁共振等設(shè)備♋的工👣作性能(neng),造成噪聲幹擾(rao)和圖像紊亂。

二、諧波(bō)檢測方法

  1.模拟(ni)電路
  
  消除諧波(bo)的方法很多,即(ji)有主動型,又有(yǒu)被動型;既有無(wu)源的,也有有源(yuán)的,還有混合型(xíng)的,目前較爲先(xian)進的是采用有(you)源電力濾波器(qi)。但由于其檢測(cè)環節多采用模(mó)拟電路,因而造(zào)價較高,且由于(yú)模拟帶通濾波(bō)器對頻率和溫(wen)度的變化非常(chang)敏感☀️,故使其基(jī)波幅值誤差很(hěn)難控制在❓10%以内(nèi),嚴重影響了有(you)源濾波器的控(kong)制💔性能。近年來(lái),人工‼️神經網絡(luò)的研究取得了(le)較大💁進展,由于(yu)神經元有自适(shì)應和自學習能(néng)力,且結構簡單(dān),輸入輸出關系(xì)明了,因此💃可用(yòng)神經元替代自(zì)适應濾波器✍️,再(zai)用一對與基波(bo)頻率相同,相位(wei)相差90度的正☀️弦(xián)向量作爲神經(jīng)元的輸入。由神(shen)經元先得到基(ji)波電流,然🐉後💋檢(jian)測出應補償的(de)電流,從而✍️完成(chéng)諧波電流的檢(jian)測。但人工神經(jīng)網絡的硬件目(mu)前還💁是一個比(bi)較薄弱的環節(jiē),限制😘了其應用(yòng)範圍。
  
  2.傅立葉變(bian)換
  
  利用傅立葉(ye)變換可在數字(zì)域進行諧波檢(jiǎn)測,電力系統的(de)諧波分析,目前(qián)大都是通過該(gai)方法實現的,離(lí)散傅通測儀器(qi)立葉變換所需(xū)要處理的是經(jīng)過采樣和A/D轉換(huan)得到的數字信(xìn)号,設待測🐇信号(hào)爲x(t),采樣間隔爲(wèi) t秒,采樣頻率 =1/ t滿(man)足采樣定理,即(ji) 大于信号最高(gao)頻率分量的2倍(bei),則采樣信号爲(wei)x(n t),并且采樣信号(hào)總是有限長度(dù)的,即n=0,1……N-1。這相當于(yu)對無限長的信(xìn)号做了截斷,因(yin)而造成了傅立(li)葉🔴變換的洩露(lu)現象,産生誤差(chà)。此外,對于離散(sàn)傅⚽立葉變換來(lái)說,如❌果不是整(zhěng)數㊙️周期采樣,那(nà)麽即使信号隻(zhī)含有單一頻率(lǜ),通測儀器離散(san)傅立葉變換也(yě)不可能求出信(xìn)号的準确參數(shù),因而出現栅欄(lan)效應。通過加窗(chuang)可以減小洩露(lu)現象的影響。
  
  3.小(xiao)波變換
  
  小波變(biàn)換已廣泛應用(yong)于信号分析、語(yu)音識别與合成(cheng)、自❄️動控制、圖象(xiàng)處理與分析等(deng)領域。電力諧波(bō)是由各種頻🙇‍♀️率(lü)成分合成的、随(suí)機的、出現和消(xiāo)通測儀器失都(dou)非常突然的信(xin)号,在應用離散(sàn)傅立葉變換進(jin)行處理受到局(jú)限的情況下,可(ke)充分發揮小波(bo)變🐪換的優勢。即(jí)🔴對諧波采樣⚽離(li)散後,利用小波(bō)變換對數字信(xìn)号進行處理,從(cóng)而實現對諧波(bo)的精确測定☂️。小(xiǎo)波可以看作是(shi)💋一個雙窗函數(shù),對一信号進行(hang)小波變換相當(dāng)于從這一時頻(pin)窗内的信息提(ti)取信号。對于檢(jian)測高頻信息,時(shí)窗變窄,可對信(xin)号的高頻分量(liàng)做細緻的觀測(ce);對于分析低頻(pin)信息,這🌍時時窗(chuāng)自🐅動變寬,可對(duì)信号的低頻分(fen)量做概貌分析(xi)。所以小波變換(huàn)具有自動“調焦(jiāo)”性。其次,小波變(bian)換是按頻帶而(ér)不是按頻點的(de)方式處理頻域(yu)信息,因此信号(hao)頻率的微小波(bō)動不會㊙️對處理(li)産生很大的影(ying)響,并不要求對(dui)信号進行整周(zhōu)期采樣。另外,由(you)小波變換的時(shi)間局部可知,在(zai)信号的局部發(fā)生波動時,不會(huì)象傅立葉變換(huan)那樣把影響擴(kuo)散到整個頻譜(pǔ),而隻改🔞變當時(shi)一小段時間的(de)頻譜分布,因此(ci)💛,采用小🤞波變換(huan)可以跟蹤時變(bian)和暫态信号。

三、電力(lì)系統諧波治理(lǐ)

  限于篇幅問題(tí),本文在此隻介(jie)紹基于改造諧(xie)波源本身的諧(xié)波✊抑制方法,基(ji)于改造諧波源(yuan)本身的諧波抑(yi)制方法一般有(you)以下幾種。
  
  (1)增加(jiā)整流變壓器二(er)次側整流的相(xiang)數
  
  對于帶有整(zhěng)流元件的設備(bèi),盡量增加整流(liu)的相數或脈動(dong)數,可以較好地(di)消除低次特征(zheng)諧波,該措施可(kě)減少諧☔波源産(chǎn)生的諧波含量(liàng),一般在工程設(shè)計中予以考慮(lü)。因🏃爲整流器是(shi)供電系統📐中的(de)主要諧㊙️波源之(zhī)一⁉️,其在交流側(ce)所産生的高次(cì)諧波爲tK 1次諧🈲波(bō),即整流裝置從(cong)6脈動諧波次數(shù)爲n=6K 1,如果增加到(dào)12脈動時,其諧波(bo)次數爲n=12K 1(其中K爲(wèi)正整數),這樣就(jiu)可以消除5、7等次(cì)諧波,因此增加(jiā)整流的相數或(huo)脈動數,可有效(xiao)地抑制低次諧(xie)波。不過,這種方(fang)法雖然在理論(lùn)上可以實現,但(dàn)是在實際應用(yòng)中的投資過大(dà),在🌈技術上對消(xiao)除諧波并不十(shí)分有效,該方法(fa)多用于大容量(liàng)的整流裝置負(fu)載。
  
  (2)整流變壓器(qì)采用Y/或/Y接線
  
  該(gai)方法可抑制3的(de)倍數次的高次(ci)諧波,以整流變(bian)壓✍️器采❄️用/Y接線(xiàn)形式爲例說明(ming)其原理,當高次(cì)諧波電流從晶(jing)閘管反串到👅變(bian)壓器副邊繞組(zu)内時,其中3的倍(bei)數次高次諧波(bo)電流🌐無路可通(tōng),所以自然就被(bèi)抑制而不存在(zài)。但将導緻鐵心(xin)内出現3的倍數(shù)次高次諧波磁(ci)通(三相相位一(yi)緻),而該磁通将(jiang)在變壓器原🌂邊(biān)繞組内産生3的(de)倍數次高次諧(xie)波電動勢,從而(ér)産生3的倍數次(ci)的高次諧波電(dian)流。因爲它們相(xiang)位一緻,隻能在(zai) 形繞組内産生(shēng)環流,将能量消(xiao)耗在繞組的電(dian)阻中,故原邊繞(rao)組端子上不會(hui)出現3的倍數❄️次(cì)的高次諧波電(dian)動勢。從以上分(fen)析可以看出,三(sān)相晶閘管整流(liu)裝置的整流變(biàn)壓器采用這種(zhǒng)接線形式時🐉,諧(xié)波源産生的3n(n是(shì)正整數)次諧波(bō)❌激磁電流在接(jiē)線🈲繞組内形成(cheng)環流,不緻使諧(xie)波注入公共電(dian)網。這種接線形(xing)式的優點是🐪可(ke)以自然消除3的(de)整數倍次的諧(xié)波,是抑制高次(cì)諧波的最基本(běn)方法,該方法也(yě)多用于大容量(liàng)的整流裝置負(fu)載。
  
  (3)盡量選用高(gao)功率因數的整(zheng)流器
  
  采用整流(liú)器的多重化來(lái)減少諧波是一(yī)種傳統方⛹🏻‍♀️法,用(yong)該方法構成的(de)整流器還不足(zu)以稱之爲高功(gōng)率因數整流器(qi)。高功率因數整(zheng)流器是一種通(tong)過對整流器本(ben)身進行改造,使(shi)其盡量不産生(shēng)諧波,其電流和(he)電壓同相位的(de)組合裝置,這種(zhong)整流器可以被(bèi)稱爲單位功率(lü)因數變流器(UPFC)。該(gai)方法隻能在設(shè)備設計過程中(zhong)加✨以注意,從而(ér)得到實踐中的(de)諧波抑制效果(guǒ)。
  
  (4)整流電路的多(duō)重化
  
  整流電路(lù)的多重化,即将(jiang)多個方波疊加(jia),以消除次數較(jiao)低的諧波,從而(ér)得到接近正弦(xián)波的階梯波。重(zhòng)數越多,波形越(yuè)接近正弦波,但(dàn)其電路也越複(fu)雜,因此該方法(fa)一般隻用于大(dà)容量場合。另外(wài),該方法不✏️僅可(kě)以減少交流輸(shū)🔞入電流的諧波(bō),同時🐅也可以減(jian)🤩少直流輸出電(diàn)壓中的諧波幅(fu)值,并提高紋波(bō)頻率💯。如果把上(shàng)述方法與PWM技術(shù)配合使用,則會(huì)産生很好💞的諧(xie)波抑制效果。該(gāi)方法用于橋式(shì)整流電路中,以(yǐ)減少輸入電流(liú)的諧♻️波。
  
  當然,除(chú)了基于改造諧(xié)波源本身的諧(xié)波抑制方法,還(hai)有基💃🏻于諧波補(bu)償裝置功能的(de)諧波抑制方法(fǎ),它包括加裝無(wú)源濾波器、加裝(zhuāng)有源濾波器、裝(zhuang)設靜止無功補(bǔ)償裝置(SVC)等等,在(zai)此就不🧡再詳細(xì)🐆論述。
  
  随着現代(dai)信息技術,計算(suàn)機技術和電子(zǐ)技術的發展💔,電(diàn)能📱質量問題已(yi)越來越引起用(yong)戶和供電部門(men)的重視。應用先(xian)進的電能質量(liang)測試儀器不僅(jin)能大大提高💋電(diàn)能質量的監測(cè)與治理水平,同(tóng)時還可建立先(xian)進可靠的電能(neng)質量監測網絡(luò),及時分析和反(fan)映電網的電能(neng)質量水平,找出(chū)電網中造成電(dian)能質量諧波及(jí)故🥰障的原因,采(cǎi)取相應的措施(shi),爲保證電🈲網的(de)安全、穩定、經濟(jì)運行提供重要(yào)的保障。
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