淺議電力計(jì)量中電力諧波的影響與措施

徐孟瀟

摘要：目前，我國的電力發(fā)展迅速，電力諧波是電能的污染，供電側(cè)新能源發(fā)電、用電側(cè)非線性設(shè)備會(huì)產(chǎn)生諧波。電力諧波會(huì)增大設(shè)備損耗、降低設(shè)備壽命，甚至?xí)l(fā)供電故障。目前應(yīng)對(duì)諧波的方法側(cè)重治理，預(yù)防手段欠缺，需開展電力諧波計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置、傳遞裝置、安裝器具及標(biāo)準(zhǔn)體系研究，建立電力諧波計(jì)量技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)諧波量值的準(zhǔn)確、統(tǒng)一、互認(rèn)，豐富諧波污染預(yù)防手段，實(shí)現(xiàn)防治并舉。

關(guān)鍵詞：電力計(jì)量;電力諧波;影響與措施

1重要性

為了有效減少電力諧波對(duì)電力設(shè)備的影響，需加強(qiáng)對(duì)電力諧波產(chǎn)生過程予以重視，采取有效措施進(jìn)行改善。電力諧波產(chǎn)生主要源于三個(gè)方面，分別是發(fā)電機(jī)電源質(zhì)量水平、輸配電系統(tǒng)以及電設(shè)備。（1）在發(fā)電機(jī)方面，產(chǎn)生電力諧波的主要原因是其質(zhì)量水平不高，由于發(fā)電機(jī)是三相繞組結(jié)構(gòu)，使其在制作過程中難以做到精準(zhǔn)對(duì)稱，而無法實(shí)現(xiàn)絕對(duì)的均勻，再加上一些外在因素，發(fā)電機(jī)電源的多少都會(huì)產(chǎn)生一定的諧波，雖然其產(chǎn)生的很少，但是對(duì)電力系統(tǒng)的影響卻不可忽視。（2）在輸配電系統(tǒng)方面，主要是集中于電力變壓器中，由于處于飽和狀態(tài)，具有磁化曲線的非線性，加上在制作過程中經(jīng)濟(jì)方面的考慮，會(huì)使磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，產(chǎn)生了一定的電力諧波，而影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（3）在用電設(shè)備方面，主要會(huì)在晶閘管整流設(shè)備、變頻裝置、氣體放電類點(diǎn)光源以及家用電器等這些設(shè)備中會(huì)產(chǎn)生電力諧波。其中，由于晶閘管整流設(shè)備在充電裝置等方面領(lǐng)域都得到了廣泛的運(yùn)用，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生了大量的電力諧波。晶閘管整流設(shè)備主要是通過移相加以控制的，通過吸收缺角的正弦波，使留下的部分會(huì)產(chǎn)生諧波。如果設(shè)備選用的是單相整流電路，當(dāng)其負(fù)載時(shí)就會(huì)產(chǎn)生奇次諧波電流，三次諧波含量達(dá)到基波的30%，而且接容性負(fù)載產(chǎn)生的奇次諧波電壓會(huì)隨著電容值的增大而導(dǎo)致諧波含量的增大，其產(chǎn)生的諧波占整體諧波的40%左右，這是最大的諧波源。變頻裝置常被用于水泵等設(shè)備中，其主要采用相位的控制方法，導(dǎo)致電力諧波的成分過于復(fù)雜，不僅包含整數(shù)次諧波，還包括次諧波，這導(dǎo)致此裝置的功率一般會(huì)很大，且伴隨著變頻調(diào)速的不斷完善，其產(chǎn)生的電流諧波也隨之增多。另外，在氣體放電類點(diǎn)光源中也會(huì)產(chǎn)生一定的電力諧波。例如熒光燈以及高壓鈉燈等，因此，可適度分析和測(cè)量出這類設(shè)備的伏安特性，查看其是否會(huì)產(chǎn)生奇次諧波電流，采取合理措施降低奇次諧波電流對(duì)電網(wǎng)的影響。

2電力諧波的防范措施

2.1加強(qiáng)現(xiàn)有諧波源的管理

電力計(jì)量工作的開展過程中受到電力諧波的影響非常大，想要在長(zhǎng)期的防范效果上進(jìn)一步提升，必須在現(xiàn)有諧波源的管理力度上不斷加強(qiáng)，這樣才能促使各方面的工作開展得到較多的保障，在隱藏問題的解決過程中取得更好的成績(jī)。諧波源的管理過程中，可以建立健全諧波源的技術(shù)檔案信息，尤其是針對(duì)諧波源的容量、諧波源的參數(shù)、諧波源的形式等等，這些數(shù)據(jù)和信息的記錄能夠在諧波的防范過程中取得更好的指導(dǎo)效果。

2.2加強(qiáng)客戶標(biāo)準(zhǔn)治理

諧波源的出現(xiàn)并不是偶然的現(xiàn)象，而且諧波源的數(shù)量和類型非常多，想要在具體的治理效果上得到更好的創(chuàng)新，必須按照“誰干擾、誰污染、誰治理”的原則來完成，堅(jiān)持在客戶標(biāo)準(zhǔn)治理體系上不斷的優(yōu)化。諧波源產(chǎn)生的諧波電流，或者是公共連接點(diǎn)的諧波電壓超出了規(guī)定的數(shù)值以后，就需要結(jié)合地方的實(shí)際情況來治理和調(diào)整，必須給出治理的明確期限，否則在供電企業(yè)的管理過程中采用“中止供電”的方法來強(qiáng)硬的控制，避免造成電力計(jì)量的問題繼續(xù)擴(kuò)大，要堅(jiān)持在諧波源的綜合治理手段上進(jìn)一步的提升。

2.3加強(qiáng)新設(shè)備的運(yùn)用

關(guān)于電力諧波的預(yù)防和整治措施還要在新設(shè)備的運(yùn)用力度上做出更好的提升，在細(xì)節(jié)工作上不斷的創(chuàng)新。把好投運(yùn)關(guān)，對(duì)具有諧波源的客戶在申請(qǐng)用電時(shí)，根據(jù)諧波源和系統(tǒng)公用電網(wǎng)參數(shù)，進(jìn)行諧波預(yù)測(cè)計(jì)算，對(duì)于超出允許值的客戶，需采取限制諧波的措施，與用電設(shè)備同時(shí)投運(yùn)，也就是說，對(duì)客戶工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)接入電網(wǎng)。新設(shè)備投運(yùn)后，進(jìn)行諧波實(shí)測(cè)復(fù)核，合格者才允許接網(wǎng)運(yùn)行。規(guī)定儀表宜具有測(cè)量50次以上諧波電能的能力;特別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有功諧波電能表的準(zhǔn)確度做出要求，除單次諧波有功電能的基本誤差要求及試驗(yàn)要求外，提出了諧波狀態(tài)下的準(zhǔn)確度試驗(yàn)，包括方波試驗(yàn)、尖頂波試驗(yàn)及（合成）方波試驗(yàn)的諧波次數(shù)、電流幅值、電流初相角、電壓幅值及電壓初相角等，涵蓋了各類現(xiàn)場(chǎng)諧波特性的電力計(jì)量專用測(cè)試波形，為高效完成安裝式諧波計(jì)量器具的檢定奠定技術(shù)基礎(chǔ)，從技術(shù)層面統(tǒng)一、規(guī)范了實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)諧波有功電能表的性能指標(biāo)及試驗(yàn)方法。

2.4設(shè)置濾波器

濾波器是一種能直接控制電力諧波的電子裝置，不僅容納了高速計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)，而且通過電流互感裝置來檢測(cè)電流諧波的含量，并對(duì)其進(jìn)行有效處理后，在逆變器的作用下，形成與諧波電流相反的、諧波大小一致的電流，進(jìn)而直接傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)中，使電力諧波得以中和。濾波器主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，分別是有源濾波器和無源濾波器。其中無源濾波器主要是通過諧振來消除電力諧波的，其涵蓋了電阻及電抗器等內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在使用過程中能直接連接諧波源，從而抑制住電力諧波。加上其自身的優(yōu)點(diǎn)，例如成本低、設(shè)備維護(hù)方便等，而且也能有效吸收高次諧波。有源濾波器相較于無源濾波器而言，也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，例如，能直接依據(jù)電力諧波自行控制，根本不需要考慮負(fù)荷諧波次數(shù)。而且也不會(huì)出現(xiàn)過載產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，加上其具有的兼容性，也能使其在電力系統(tǒng)中同時(shí)并聯(lián)多個(gè)設(shè)備，達(dá)到有效提高電力諧波治理的效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)跟蹤補(bǔ)償。

結(jié)語

電力計(jì)量工作的實(shí)施過程中會(huì)受到諧波的影響，但是不同區(qū)域的諧波表現(xiàn)存在很大的不同，所以無論是防治措施還是具體的整治手段，都要對(duì)諧波源的表現(xiàn)以及諧波具體產(chǎn)生的影響范圍做出更好的優(yōu)化，這樣能夠在電力計(jì)量的可靠性、可行性方面取得更好的改善。電力諧波在近幾年的產(chǎn)生數(shù)量上不斷的增加，諧波電壓、諧波電源的影響都沒有辦法快速的消除，導(dǎo)致地方電力計(jì)量的嚴(yán)重?fù)p失。未來，針對(duì)諧波治理的技術(shù)、治理的設(shè)備要進(jìn)一步的革新，結(jié)合客觀情況的動(dòng)態(tài)變化來做出科學(xué)的解決，實(shí)現(xiàn)電力計(jì)量的科學(xué)水平提升。

參考文獻(xiàn)

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