基于配电网谐波污染治理的分析

2016-11-06 00:50 [电力论文] 来源于：互联网作者：互联网

导读：【摘要】本文基于配电网谐波污染治理的探讨，首先对谐波的类型进行了简要的分析，接着就配电网中谐波污染危害提出了谐波治理的方向，这一研究对于加强配网的污染改进的防范意识具有一定的意义。【关键词】配电网；谐波污染；治理；事故引言非线性负荷不仅

　　【摘要】本文基于配电网谐波污染治理的探讨，首先对谐波的类型进行了简要的分析，接着就配电网中谐波污染危害提出了谐波治理的方向，这一研究对于加强配网的污染改进的防范意识具有一定的意义。

　　【关键词】配电网；谐波污染；治理；事故

　　引言

　　非线性负荷不仅会产生基频整次谐波，还存在产生比基频低或高的次谐波或非整数倍谐波的可能性。由于短路或开路等电力系统事故使得系统呈现暂态过程所产生的谐波并不在治理的范围之内。基于这一背景，文中对配电网谐波污染治理的进行了分析，这一研究对于加强配网网的污染改进的防范意识具有一定的意义。

　　1、谐波的类型

　　首先我们得对谐波的类型有所了解，才能对谐波进行治理，使供电质量得到改善。根据谐波的性质和速度可将其分为四种类型：准稳态谐波、波动谐波、快速变化谐波以及间谐波。由于谐波具有多样与随机的特性，很难对其量值进行精确的评估，因此IEC6100-4-7标准对准稳态谐波、波动谐波、快速变化谐波做了相关规定，数理统计是我们推荐的一种测量方法。为了实现数理统计以及数据压缩，下表1是对测量时段与根据测量值对谐波值进行计算的相关建议。

　　国家相关标准中对谐波的评价依据是在3秒内对各次谐波进行有效测量的均方根值的95%概率。对实际测量值从大到小的顺序进行排列，将前面的5%个值去掉后，剩下的值中最大的那个作为95%的概率值，这样既方便也实用。在实际工作中对谐波进行监测与分析常用到的仪器是谐波测试仪。通常情况下，谐波监测点是用户与公用电网之间的公共连接点，通过对此连接点的电压与电网中的电流测量值的分析，获得谐波测量相关资料。相对单点的谐波测量而言，着眼整个电网系统，要对单点的谐波源及其模型进行定位、确定与分析并不简单。通常谐波源的定位方法有两种：功率方向法与瞬时负荷参数分割法。而分析谐波模型的方法包括非线性时域仿真、非线性频率分析法以及线性频率分析法这三种，对电网进行线性化处理是三者的共同点，不同的是处理过程中所采取的模拟方式有差别。

　　2、配电网中谐波污染危害

　　配电系统线路上的保护设备和测量设备是受谐波影响的主要部分，因为它们通常是由电磁式与感应式继电器等元件构成，谐波很容易就会对其造成干扰，系统中大部分无缘由的误动或拒动都是由谐波引起的。因此，如果谐波超标，会对整个配电系统的安全稳定运行造成极大的影响。

　　谐波在很大程度上会加大电力变压器的铜铁损耗，使变压器的效力降低；同时，谐波所产生的噪音也会对变电所工作人员的健康带来一定的影响。除此之外，它还会使电容器的端电压升高，加大了电容器的损耗，使其使用寿命缩短。

　　配电系统中所用到的异步电动机非常多，谐波使得损耗加大。而负序谐波所产生的磁场存在一种制动力，对电动机的运作有一定的阻碍作用。无论是电磁式断路器，还是热磁式或电子式断路器，谐波对其都会造成误动等影响。

　　电能表是一个测量电能消耗的基本工具，用户以此为缴费的依据，谐波会使电能表的计量值出现较大误差，甚至会使计量值完全错误。谐波也会导致录波装置误启动。

　　不仅如此，谐波还会通过一些方式耦合进入到通讯系统而影响系统的正常运行，如：静电感应、电磁感应等。谐波对人体细胞也有一定的刺激作用，使细胞膜电位产生波动，当波动频率达到谐波频率时，就会对人的某些部位产生负面影响。

　　3、配电网谐波治理的方向

　　综上所述，谐波的危害较多，为了预防或消除谐波所带来的危害，采取相应的治理措施是非常有必要的：

　　（1）加大相关标准与规范的宣传力度，并贯彻实施。现有国标中对谐波进行相应宣传，强调谐波治理对电网系统的安全稳定运行的重要性；

　　（2）主管部门要通过分析与测量其区域的电网系统，从而找到谐波源及其产生原因，为谐波治理打下基础；可在谐波波动最大的位置设一个观察点，以便相关数据的长期收集；用户则可对电力部门所提供的服务和工作进行监督；电力部门则可通过用户的用电设备来判断谐波是否超标而产生污染。

　　（3）根据谐波的特点，制定相应的措施以减小或消除谐波的影响。除了对谐波进行检测之外，可加装滤波设备以使进入电网的谐波减少。在设计时，相关设备的设计人员不能忽视其谐波的污染，要将其控制在适当的范围之内。

　　（4）加大管理力度，多方协同治理。谐波治理任重而道远，且需要巨大的资金，单凭电力部门是远远不够的，要充分利用电力供需的所有环节，在找到谐波产生的原因的基础上，多方协同治理。

　　参考文献

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　　[6]孙天飞.小议配电网谐波的产生与危害治理[J].黑龙江科技信息，2012，20：90.

　　作者简介

　　1尚海一（1983—），男，辽宁沈阳人，华北电力大学在职研究生，国网宁波供电公司。研究方向：电气工程。

（编辑：东北亚）

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