【正文】 載以不規(guī)則的組合方式，隨機的在電網中運行，造成了電力系統(tǒng)中的電壓，電流波形嚴重畸變和三項系統(tǒng)的嚴重不平衡。電源發(fā)出的工頻正弦電壓，也會在遠距離輸送分配過程中產生畸變。因此， 衡量電能質量不能僅僅用供電頻率和電壓有效值的穩(wěn)定程度 [14]。 電 力系統(tǒng)的電壓，電流發(fā)生波形畸變后，會對發(fā)電，輸電，供電系統(tǒng)，用電負載和周圍的電磁環(huán)境產生危害，現(xiàn)在這種污染發(fā)已經和自然環(huán)境污染一樣， 成為一種危害社會的存在 。 我們稱 為‘諧波污染’。 對于難以快速，準確地進行動態(tài)諧波檢測電力系統(tǒng)的實時分析存在的分析方法諧波電流問題，并利用 FFT 諧波分析和穩(wěn)態(tài)諧波 WT波動，諧波檢測自己的優(yōu)勢和雙方的快速變化高度互補的特性，提出了一種傅里葉分析和小波變換 ,與各種諧波分析方法集成。待檢測活性的諧波濾波器和傅立葉合成檢測算法信號的第一離散小波變換，將原始信號進入 部的高頻和低頻部分。電力系統(tǒng)的諧波源類型，分布廣，如果諧波處理之前，對于高次諧波成分和起始的分配和結束其發(fā)生的時間能清楚地掌握，可以分化為諧波治理，將減少治理的難度。諧波檢測的基礎是解決諧波的問題，并且精度和速度動態(tài)響應速度的諧波檢測電平取決于用于有源濾波器本文諧波檢測方法的用 FFT 諧波檢測方法的系統(tǒng)的仿真，模擬試驗小波的優(yōu)點分析用時域和頻域雙倍的分辨率，可以更好地解決傅立葉分析不能解決問題，諧波分析，使用有源濾波算法不僅獲得各次諧波的右側，但也不能解決與傅立葉分析提取時間相關的信號瞬態(tài)分量定位暫態(tài)分量，電 壓，電流中斷，預測，洼地和瞬態(tài)成分檢測有很好的效果 [811]。 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 7 諧波的來源 一是發(fā)電源質量不高產生 諧波 發(fā)電機由于在生產難以實現(xiàn)絕對對稱的三相繞組，其核心是很難做到 絕對均勻和一些其他的原因，多少功率會產生一定的諧波，但一般很少 。 二是輸配電系統(tǒng)產生諧波 傳輸和分配系統(tǒng)產生電力變壓器，變壓器鐵心的非線性由于飽和磁化曲線的諧波，考慮到經濟耦合變壓器的設計，它的選擇對飽和磁化曲線段附近的磁通密度，從而使磁化電流波形因此尖頂是含有奇次諧波。它的大小和磁路的結構形式，飽和的相關度的核心。該變壓器點的核心更遠離線性，諧波電流越大，飽和度更高的地方的額定電流的高達 ％的 3 次諧波電流 。 三是用電設備產生的 諧波 晶閘管整流設 備。因為在許多方面 SCR 電力機車，鋁電池，充電設備，開關電源得到了越來越廣泛的應用，給電網造成了大量諧波。我們知道，使用相移控制的可控硅整流裝置中，從電網切去正弦波吸收，因而留下給電網是正弦波的缺角的另一部分，顯然它含有大量諧波的左側部分。如果整流裝置是一個單相整流電路，在包含奇次諧波電流電感性負載的情況下，其中有 30％第三次諧 波含量可以達基波 。并且當它連接到包含奇次諧波電壓，其諧波含量隨著電容值的增加的電容負載。如果三相全控整流橋 6脈沖整流器，變壓器初級側和供給線包含比奇次諧波電流和五 倍 。如果在 12脈沖整流器，仍有比奇次諧波電流和 11倍以上。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：由整流單元產生的諧波占了近 40％的諧波，這是諧波的最大來源。 變頻裝置。在風機，水泵，電梯 等設備中使用的高頻器件，利用相位控制的，高次諧波分量是非常復雜的，除了包含整數(shù)諧波，還含有分數(shù)諧波，這種裝置的功率一般較高，與對電網諧波頻率控制發(fā)展也越來越多。 電爐，電石爐。因為三相電加熱電極材料難以同時收取訪問堅固，使得燃燒不穩(wěn)定，導致三相不平衡負載，諧波電流所產生的三角形連接的變壓器繞組和注入網格。主要的 2， 7次諧波，大薊博平均 8％， 20％，高達 45％。 氣體放電類電光源。熒光燈，高壓汞燈，高壓鈉燈和金屬鹵化物燈屬于類的氣體放電的電源。分析和此種電燈的電壓特性的測量中，我們可以看到非常嚴重的非線性的，有的還含東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 8 有一個負電壓特性，它們將導致網格奇數(shù)諧波電流。 家用電器。電視機，錄像機，電腦，調光燈，溫控器炊具，由于浪涌整流單元，將產生更深的奇次諧波。在洗衣機，電風 扇，空調等設備中的卷繞時，由于不平衡電流的變化也使波形改變。這些家用電器，盡管更少的功率，但數(shù)量是巨大的，諧波的主要來源之一。 電力系統(tǒng) 中諧波的來源 從所述電氣設備的電力系統(tǒng)的諧波，也就是從發(fā)電設備和電力設備的話。由于由發(fā)電機的轉子產生的磁場不能完美的正弦波，電壓波形發(fā)生器的問題不能是有點變形正弦波。目前，中國的應用生成器有兩大類：隱極機和凸極機。用于發(fā)電機組 ，用于水力發(fā)電凸極機隱藏立桿機。 對于高次諧波成分，隱藏磁極電機比凸極機，但與投資在技術進步，可控硅，IGBT 電子勵磁裝置，使該發(fā)生器的諧波分量增加了。當終端電壓低于額定電壓的 10％以上的高，電動機的磁飽和，將顯著增加的三次諧波的電壓。另外，在變壓器電源側電壓超過額定電壓的 10％以上，在第三諧波也將顯著增加二次電壓。因為電網電壓偏移177。 7％或更低，發(fā)電，變電設備產生的諧波分量相對較小，低于國家評估標準多，所以發(fā)電，變電設備不是的電網電壓波形方面的主要作用質量矛盾 。 為此，影響電網電壓 波形質量 的主要矛盾是非線性用電設備，也就是說非線性用電設備是主要的 諧波源 ，非線性用電設備主要有以下四大類： 電弧 加熱設備：如電弧爐、 電焊機 等。 交流整流的直流用電設備：如電力機車、電解、電鍍等。 交流整流再逆變用電設備：如變頻調速、 變頻空調 等。 開關電源設備：如 中頻爐 、彩色電視機、電腦、 電子整流器 等。 這些用電設備都是非線性用電設備，但它們產生的 諧波 各不相同，具體舉例分析如下： 電弧加熱裝置是在 70 伏或更高，因為電弧會產生電弧，它將有一個電弧電流和電弧電壓電弧電壓略低，導致非線性電弧電流和電弧電壓。 此外，也有一定的電弧電流波形的不對稱性。這是因為非正弦電弧電流，電弧加熱設備造成的諧波污染也比較大，但多為低諧波污染的 18 倍。實際上，焊接已廣泛燃燒焊接，當?shù)仉妷旱蜁r用在上世紀四五十年代，由于電弧更少加 熱設東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 9 備，對電網的焊接應用以相同的速率甚至更小的影響相對較小，但發(fā)現(xiàn) 電壓電網電流變化較大，有較大的諧波影響。 引起諧波交流整流產生 DC 電氣設備是由于電壓整流設備帶有一個閥，當所述閥小于電壓和電流為零。為了提供在所述能量存儲元件（濾波電容器和濾波電感）加入一個平滑的直流電源整流設備，從而使閥門的電壓增加，加刺激諧波的產生這樣的電氣設備。為了控制的電壓和電流的 DC 電力設備，在所述可控硅整流設備，這使得這類器件的諧波污染的應用更加嚴重，而相對低的頻率諧波。 然后整流 AC 逆變器的電氣設備，在交流直流和整流交流電 的電氣設備的上述工藝產生的諧波，它成為另一個交流波形逆變器回射的直流到交流電流，由該裝置不僅低順序產生了這樣的諧波分量諧波，而且高次諧波。 雖然這樣的設備單元容量比兩種類型的設備的容量要小，但其分布廣泛的表面，數(shù)量，是促進技術的使用，所以它的諧波污染，應引起足夠的關注。 切換應用的電源裝置，它的工作原理是首先通過變壓器初級電流控制開關開閉整流 AC 轉換成 DC，從而使該變壓器的次級側感應出電流供給的電氣設備。此外，相對高的高頻開關電源一般在 40kHz 的，不僅產生在整流器諧波，開關被打開，在約 40kHz 至功率的反射波關閉。這樣的電裝品組件的容量也小，但它是最廣泛的應用范圍，非線性電氣設備的最大數(shù)量，它也有一定量的所造成的高配電變壓器中心線第三諧波電流，而且還通過三次諧波污染 10kV 的配電變壓器。 諧波的概念 諧波 (harmonic wave)，從嚴格的意義來講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的 電量 ，一般是指對周期性的非正弦電量進行 傅里葉級數(shù) 分解，其余大于基波頻率的電流產生的電量。從廣義上講，由于 交流電 網有效分量為工頻單一頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波，這時 “ 諧波 ”這個詞的意義已經變得與原意有些不符。正是因為廣義的諧波概念，才有了 “ 分數(shù)諧波 ” 、 “ 間諧波 ” 、 “ 次諧波 ” 等等說法。 諧波產生的原因主要有：由于正弦電壓加壓于非線性負載， 基波電流 發(fā)生畸變產生諧波。主要非線性負載有 UPS、 開關電源 、 整流器 、 變頻器 、 逆變器 等。 泛音 是物理學上的諧波，但次數(shù)的定義稍許有些不同，基波頻率 2 倍的音頻東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 10 稱之為一次泛音，基波頻率 3倍的音頻稱之為二次泛音，以此類推。 諧波的 危害 諧波的危害： 降低系統(tǒng)容量如變壓器、斷路 器、電纜等 加速設備老化，縮短設備使用壽命，甚至損壞設備 危害生產安全與穩(wěn)定 浪費電能等。 由公用電網提供理想的電壓應該指定一個單一，固定的頻率和電壓振幅。諧波電流和電壓出現(xiàn)在公用電網是污染的一種形式，它采用了環(huán)境的電氣設備劣化，還會干擾在附近的其他設備。 在電力電子設備被廣泛應用，諧波和危害人民進行了一些研究，并有一定的認識，但隨后的諧波污染還沒有引起足夠的重視。 過去三，四十年來，各種電力電子器件的快速發(fā)展使得公用電網諧波污染日益嚴重，各種故障和諧波引起也在不斷發(fā)生事故，諧波危害的嚴重程度只會引起了極高的關注度。 諧波危害十分嚴重。諧波電能生產，輸送和利用效率降低，從而使電氣設備，振動和噪聲，以及絕緣老化過熱和縮短壽命，甚至失效或燒毀。電力系統(tǒng)的諧波可引起局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，從而使擴增的諧波含量，造成電容器等設備毀壞。諧波還可引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量混亂。外部電源系統(tǒng)，諧波通信設備和電子設備會產生嚴重的干擾。對公用電網諧波和其他系統(tǒng)的危害大致有以 下幾個方面： 提高電力企業(yè)的經營成本 因為諧波而不治不是自然消除，這樣大量的諧波電壓和電流的漂移而引起累積在網格疊加線路損耗增加，從過熱動力設備，從而增加了電的運行費用，增加開支的電力。 降低電源的可靠性 在許多情況下，諧波電壓正弦波使較尖，不僅導致磁滯和渦流損耗變壓器，電容器以及其他電氣設備的增加，并且絕緣材料經受電應力增大。諧波電流可以東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 11 使變壓器的銅耗的增加，所以，變壓器在嚴重諧波負載會產生局部過熱，噪音增大，從而加速絕緣的老化，大大減少了變壓器，電動機的使用壽命，減少供電可靠性，極斷電可能造成在生產過程 中造成嚴重后果。 事故的發(fā)生引起電源 網格包含大量的諧波源（頻率或整流設備）和功率電容器，變壓器，電纜，電機等的負載，這些電設備在焊劑常常，可以很容易地形成一個串聯(lián)或并聯(lián)諧振的條件。當電網參數(shù)與不利的，在一定的頻率，諧波振蕩的形成，過電壓或過電流，危及電力系統(tǒng)的安全運行，如果不容易補救導致事故的輸電和配電的發(fā)生。 導致設備無法正常工作 發(fā)電機，電動機，由于在定子繞組和鐵心轉子電路中的諧波電流或諧波電壓發(fā)生額外的損失，從而降低了產生和電氣設備的傳輸效率的旋轉，更嚴重的是容易諧波振蕩的渦輪發(fā)電機以產生轉矩沖擊可引起機械共振，從而導致變形和產生的汽輪機葉片疲勞循環(huán)，導致設備不正常工作。 自動保護裝置，以保證電網的安全運行具有非常重要的作用。但是，因為有很多的諧波，容易使各種類型的保護和自動裝置，用于生成網格誤動或拒動，尤其是在廣泛使用的微機保護，綜合自動化裝置的出色表現(xiàn)，引起區(qū)域（廠）電網崩潰，造成大面積停電等事故 。 諧波使測量儀器，測量設備錯 誤，無法正確指導和測量（測量儀器誤差主要體現(xiàn)在米）。當斷路器的電流中斷能力的斷路器的高次諧波含量會大大降低，從而引起電弧重燃，短路，或斷路器爆炸。 由于長期存在，電機等設備的共振波的操作增加了振動，使生產失誤增多，減少加工精度的產品，降低產品質量 。 影響通訊系統(tǒng)的正常工作 當傳輸線和通訊線平行或接近時，由于電磁感應之間的靜電感應，形成電場耦合和磁場耦合，高次諧波成分會產生聽得見的干擾的通信系統(tǒng)中，從而降低了信號傳輸質量，正常的信號傳輸損傷，不僅影響通話的清晰度，嚴重威脅時，通信設備和人身安全 。 諧波將與相鄰 的通信系統(tǒng)中，光噪聲，低級通信質量造成干擾 。重量損失導致的滯留，所以該通信系統(tǒng)不工作 。 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 12 對電網的危害 (一 )對電力電容器的影響 當非線性功率負載的電力分配系統(tǒng)的比重較大，當輸入并聯(lián)電容器組，一方面由于電容器組的諧波阻抗小，高次諧波電流注入電容大時，電容器的過載，并嚴重影響其使用壽命，另一方面，當電容器組和諧波系統(tǒng)等效電感相等，諧波諧振的電容發(fā)生，造成嚴重的電容器諧波電流放大電容器過熱而導致?lián)p壞。因此，電壓諧波和電流諧波超過，將導致電容器工作電流增大和異常時，例如，通常用于自愈式并聯(lián)電容器，它允許過電流倍數(shù)是 額定電流的 倍，當電流超過電容器時的限制時，它會損壞電容器增加時，異常隔熱加速老化，從而導致使用壽命降低，甚至造成損壞事故。同時，使頻率諧波失真的正弦波時，鋸齒狀尖頂波，容易導致局部放電的絕緣介質，長期局部放電會加速電介質，自愈性能降低的老齡化，而且容易導致電容損壞。 (二 )對電力變壓器的影響 ，引起局部過熱，振動，噪音增大，附加繞組發(fā)熱 。 ，當該系統(tǒng)在高電壓或三相不對稱，諧波勵磁電流增加時，絕緣材料承受電應力的增加，局部放電和運行介電絕緣的影響力增大。換相的零序諧波形式繞組三角形連接繞組，繞組溫度 。 ，會導致諧波電流浪涌電流過大時，在共振條件的