諧波治理技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展

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1、6/20111綜述·評論諧波治理技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展羅安，吳傳平，彭雙劍（湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，湖南長沙410082）摘　要：從諧波主動治理、諧波被動治理兩方面介紹了經(jīng)典的諧波抑制技術(shù)，分析和比較了諧波被動治理技術(shù)中的各種諧波檢測、諧波控制算法；并討論了當(dāng)前諧波治理技術(shù)的新進(jìn)展，闡述了諧波治理技術(shù)的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：諧波治理技術(shù)；有源電力濾波器；無源電力濾波器；電能質(zhì)量；發(fā)展趨勢中圖分類號：TN713；TM712文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671-8410(2011)06-0001-05StateofHarmonicCompensationTechn

2、ologyandItsDevelopmentLUOAn,WUChuan-ping,PENGShuang-jian(CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversity,Changsha,Hunan410082,China)Abstract:Theclassicalharmonicsuppressiontechnologiesaredescribedfromthetwoaspectsofactiveharmonicsuppressionandpassiveharmonicsuppres

3、sion.Somemainharmonicdetectionandharmoniccontrolmethodsareanalyzedandcompared.Thenthenewtechnologiesofharmonicsuppressionarediscussed.Finally,thedevelopmenttrendsofharmonicsuppressiontechnologiesarestated.Keywords:harmoniccompensationtechnology;activepowerfilter;passivepowerfil

4、ter;powerquality;developmenttrends0引言20世紀(jì)70年代，有源電力濾波器的概念、基本原理、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方法被提出來，標(biāo)志著諧波治理技術(shù)進(jìn)電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、配電、用電4個環(huán)節(jié)都可入新的發(fā)展階段。1983年，日本長岡科技大學(xué)的AkagiH能產(chǎn)生諧波，如發(fā)電機(jī)三相繞組不對稱、變壓器鐵心等人提出了基于pq分解理論的三相電路瞬時無功功率飽和等因素引起諧波，但是主要諧波源還是來自用電理論，為解決三相電力系統(tǒng)畸變電流的瞬時檢測提供環(huán)節(jié)，如電弧爐、整流器、變頻器等非線性負(fù)載的大量[1-2]了理論依據(jù)，促進(jìn)了有源電力濾波器的工業(yè)

5、應(yīng)用。使用。諧波問題不僅增加了發(fā)、輸、供和用電設(shè)備的我國在20世紀(jì)80年代末開始研究諧波治理技術(shù)，附加損耗，使設(shè)備過熱，降低設(shè)備的效率和利用率，而進(jìn)展較快，目前在理論、技術(shù)與工程應(yīng)用方面取得了豐且影響繼電保護(hù)和自動裝置的工作和可靠性，使測量富的研究成果與現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)驗。諧波治理技術(shù)分為主和計量儀器的指示和計量不準(zhǔn)確，干擾通信系統(tǒng)的正動諧波治理技術(shù)和被動諧波治理技術(shù)，前者從諧波源常工作。本身出發(fā)抑制諧波的產(chǎn)生；后者通過配置額外諧波治為了提高電網(wǎng)供電的電能質(zhì)量，減少諧波污染，人理裝置來實現(xiàn)諧波治理。們早期利用結(jié)構(gòu)簡單、成本低的無源電力濾波器來抑制諧波，但是

6、它的缺點也相當(dāng)明顯，如濾波性能受電網(wǎng)1主動諧波治理技術(shù)阻抗和頻率影響嚴(yán)重、與電網(wǎng)阻抗易發(fā)生串/并聯(lián)諧波。主動諧波治理是從諧波源本身出發(fā)，使諧波源不產(chǎn)生諧波或降低諧波源產(chǎn)生的諧波。主動治理諧波的收稿日期：2011-10-08措施主要有：作者簡介：羅安(1957-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事先進(jìn)（1）采用脈沖寬度調(diào)制(PulseWidthModulation,電能質(zhì)量控制技術(shù)的教學(xué)與科研工作。2諧波治理技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展6/2011[3-5]PWM)技術(shù)。PWM技術(shù)使得整流器產(chǎn)生的諧波大大PPF又稱LC濾波器，是傳統(tǒng)的諧波補(bǔ)償裝置，它是由諧降低，輸入

7、波形接近正弦波。PWM整流電路模型如圖1波電容器和電抗器組合而成的濾波裝置，與諧波源并所示，PWM整流器具有降低整流負(fù)載注入電網(wǎng)諧波和聯(lián)。通常在諧波源附近或公用電網(wǎng)節(jié)點裝設(shè)單調(diào)諧及提高網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)等優(yōu)點。高通濾波器，這樣不僅可以吸收諧波電流，同時還可以進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，運行維護(hù)也簡單，因而PPF得到廣泛的應(yīng)用。（2）有源電力濾波器（ActivePowerFilter，APF）。APF可以有效地起到補(bǔ)償或隔離諧波的作用，并聯(lián)型APF[8]圖1PWM整流電路模型還可以進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。并聯(lián)型APF結(jié)構(gòu)圖如圖4Fig.1CircuitmodelofPWMc

8、onverter所示。與PPF相比，APF具有以下一些優(yōu)點：濾波性能[6]（2）增加變流裝置的相數(shù)或脈沖數(shù)。