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（湖南大學電氣與信息工程學院，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；并討論了當前諧波治理技術(shù)的新進展，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文獻標識碼：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70年代，有源電力濾波器的概念、基本原理、拓撲結(jié)構(gòu)和控制方法被提出來，標志著諧波治理技術(shù)進電力系統(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，日本長岡科技大學的AkagiH能產(chǎn)生諧波，如發(fā)電機三相繞組不對稱、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、變頻器等非線性負載的大量[1-2]了理論依據(jù)，促進了有源電力濾波器的工業(yè)

5、應用。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，而進展較快，目前在理論、技術(shù)與工程應用方面取得了豐且影響繼電保護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，博士生導師，主要從事先進（1）采用脈沖寬度調(diào)制(PulseWidthModulation,電能質(zhì)量控制技術(shù)的教學與科研工作。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，同時還可以進行無功功率補償，運行維護也簡單，因而PPF得到廣泛的應用。（2）有源電力濾波器（ActivePowerFilter，APF）。APF可以有效地起到補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行無功功率補償。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)。