無(wú)功補(bǔ)償兼諧波治理

◆保護(hù)功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備

為此，影響電網(wǎng)電壓波形質(zhì)量的主要矛盾是非線性用電設(shè)備，也就是說(shuō)非線性用電設(shè)備是主要的諧波源，非線性用電設(shè)備主要有以下四大類：

(2)SVG以大功率電壓型逆變器為核心，通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制交流側(cè)電流的幅值和相位，迅速吸收或發(fā)出所需的無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無(wú)功功率的目的。

無(wú)源濾波器受系統(tǒng)阻抗影響嚴(yán)重，存在諧波放大和共振的危險(xiǎn);而有源濾波不受影響。

◆保護(hù)功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備

SVG具有電流源的特性，輸出容量受母線電壓的影響很小。這一優(yōu)點(diǎn)使SVG用于電壓控制時(shí)具有很大的優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)電壓越低，越需要?jiǎng)討B(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)電壓，SVG的低電壓特性好，輸出的無(wú)功電流與系統(tǒng)電壓沒(méi)有關(guān)系，可以看作是一個(gè)可控恒定的電流源，系統(tǒng)電壓降低時(shí)，仍能輸出額定無(wú)功電流，具備很強(qiáng)的過(guò)載能力;而SVC是阻抗型特性，輸出容量受母線電壓的影響很大，系統(tǒng)電壓越低，輸出無(wú)功電流的能力成比例降低，不具備過(guò)載能力。因此SVG的無(wú)功補(bǔ)償能力與系統(tǒng)電壓無(wú)關(guān)，而SVC的無(wú)功補(bǔ)償能力隨系統(tǒng)電壓的下降線性降低。

2.是輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生諧波：輸配電系統(tǒng)中主要是電力變壓器產(chǎn)生諧波，由于變壓器鐵心的飽和，磁化曲線的非線性，加上設(shè)計(jì)變壓器時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，這樣就使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結(jié)構(gòu)形式、鐵心的飽和程度有關(guān)。鐵心的飽和程度越高，變壓器工作點(diǎn)偏離線性越遠(yuǎn)，諧波電流也就越大，其中3次諧波電流可達(dá)額定電流0.5%。

無(wú)功補(bǔ)償兼諧波治理

對(duì)于諧波分量而言，隱極機(jī)優(yōu)于凸極機(jī)，但隨著科技進(jìn)步，可控硅、IGBT等電子勵(lì)磁裝置的投入，使發(fā)電機(jī)的諧波分量有所上升。當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓高于額定電壓的10%以上時(shí)，由于電機(jī)的磁飽和，會(huì)使電壓的三次諧波明顯增加。同樣在變壓器的電源側(cè)電壓超過(guò)額定電壓10%以上時(shí)，也會(huì)使二次側(cè)電壓的三次諧波明顯增加。由于電網(wǎng)電壓偏移在±7%以下，所以發(fā)電、變電設(shè)備產(chǎn)生的諧波分量都比較小，比國(guó)家的考核標(biāo)準(zhǔn)低的多，因此發(fā)電、變電設(shè)備不是影響電網(wǎng)電壓波形方面質(zhì)量的主要矛盾。

先來(lái)看諧波污染。諧波是指電壓、電流波形發(fā)生畸變，主要因負(fù)荷的非線性造成。近年來(lái)，工業(yè)和居民用電負(fù)荷加大，以及電力電子裝置廣泛使用，導(dǎo)致電網(wǎng)諧波含量不斷上升。諧波污染會(huì)使得電能質(zhì)量下降，甚至影響電力系統(tǒng)的安全性能。

由電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成，其基本原理是利用電路諧振的特點(diǎn)，形成某次或某些諧波的低阻抗通道，將大部分諧波電流分流，分為單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器和高通濾波器等幾種。通俗的來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的濾波器組成支路對(duì)諧波有吸引作用，對(duì)應(yīng)次的諧波大部分都進(jìn)去到這個(gè)支路。單調(diào)諧濾波器僅針對(duì)某一特定設(shè)計(jì)頻率，例如3次、5次、7次等，形成對(duì)特定次數(shù)諧波的低阻抗通道。實(shí)際中常用幾組針對(duì)不同頻率的單調(diào)諧濾波器和一組二階高通濾波器組成濾波成套裝置。無(wú)源濾波器中含有一定量的電容，可提供固定容量的無(wú)功功率，起到一定的改善功率因數(shù)效果。

近年，隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)與信息時(shí)代的到來(lái)，電子計(jì)算機(jī)、精密醫(yī)療儀器、微處理器以及其它數(shù)字化電子設(shè)備應(yīng)用日益普遍；電子計(jì)算機(jī)、微處理器以及其他電子儀器設(shè)備普遍存在對(duì)供電電源的諧波質(zhì)量要求很高的特點(diǎn)，由于高次諧波的存在，使得這些高靈敏的電子系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)程序運(yùn)行錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、時(shí)間錯(cuò)誤、死機(jī)、無(wú)故重新啟動(dòng)甚至造成用電設(shè)備永久性損壞，給人們的工作和日常生活造成了巨大損失。一般設(shè)備在“瞬變”發(fā)生頻次20萬(wàn)次／小時(shí)狀態(tài)下工作，電子設(shè)備壽命會(huì)縮短40%，電機(jī)設(shè)備壽命會(huì)縮短30%，照明設(shè)備壽命會(huì)縮短35%~45%據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子設(shè)備的故障有75%是由于瞬變和浪涌造成的�；�本上每當(dāng)一個(gè)電感性負(fù)荷被切斷時(shí)，就會(huì)有比正常電壓的峰值高很多倍的用戶側(cè)高次諧波產(chǎn)生。