【正文】 Sim, .。 Exhibition:Asia and Paeific，2005，Pase(s):14.[27] Mamo X,Javerzac quality indieators[C].2001 IEEE porto of power Teeh Proeeedings,2001,Page(s):l4.[28] , representation of harmonic currents in AC traction systems,IEE ，1984.[29] ， of research on eleetric power Trans PWRD,，1993，429436.[30] Bollen M H power quality problems，voltage sags and intemiptions[M].New PRESS，2000.[31] Mohd F. Kharbat. RealTime Power Quality Monitoring[D]. Jordan: The University of Jordan,2006.[32] P. Bilik. Creating Power Acquisition Network (PAQ Net) with LabVIEWNational[J]. Instruments customer solutions, 2002. 21(7):1624.[33] Santoso S. Electrical Power Systems Quality[J]. McGrawHill. 2002(5):3031.[34] Bollen M H Power quality problems,voltage sags and PRESS,2000.[35] Smedley, K.。致 謝本文是在我的導(dǎo)師楊偉副教授的細(xì)心指導(dǎo)和無(wú)微的關(guān)懷下完成的。本文基于通能精機(jī)熱加工有限責(zé)任公司的電能質(zhì)量項(xiàng)目，針對(duì)系統(tǒng)兩段母線在分列和并列運(yùn)行時(shí)，母線側(cè)諧波電流和諧波電壓不滿足諧波國(guó)際標(biāo)限值問(wèn)題，采用靜止無(wú)功發(fā)生器SVG對(duì)母線側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，并通過(guò)仿真分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。 運(yùn)行安全穩(wěn)定性 SVG投運(yùn)后，在兩種工況條件下。 治理后A、B段10kV母線的諧波電壓（%）諧波次數(shù)治理后，A段10kV系統(tǒng)的諧波電壓治理后，B段10kV系統(tǒng)的諧波電壓2034567891001112001314015016017180192002102202324025THDu 治理后A、B段10kV母線的電壓曲線通過(guò)與諧波電壓治理前對(duì)比，SVG投運(yùn)后，A、B段兩段母線的特征諧波電壓均較治理前明顯減小，電壓總畸變率明顯減小，濾波效果較好。 功率因數(shù)SVG投運(yùn)后，滿足用戶要求。5精機(jī)熱加工廠治理后電能質(zhì)量分析 治理效果分析（A、B兩段母線并列運(yùn)行時(shí)） 諧波電流 1. 治理后考核點(diǎn)諧波電流：A段母線FC裝置、B段母線SVG裝置投運(yùn)后。中頻爐負(fù)荷的同時(shí)率為60%，均為24脈動(dòng)整流。 治理前A、B段10kV母線的諧波電流（A）諧波次數(shù)負(fù)荷注入A段10kV系統(tǒng)的諧波電流負(fù)荷注入B段10kV系統(tǒng)的諧波電流2345678910111213141516171819202122232425 治理前A、B段10kV母線的電流曲線 諧波電壓1. 治理前110kV母線諧波電壓：不采取補(bǔ)償措施時(shí)。：不采取補(bǔ)償措施時(shí)，A、A、。它的基本架構(gòu)系獨(dú)立于仿真模塊的型態(tài)與數(shù)量，這些仿真模塊都共用一個(gè)集成的電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)。電能質(zhì)量考核點(diǎn)為鐘秀變110kv母線。電壓互感器、電流互感器起電氣隔離主系統(tǒng)與二次系統(tǒng)的作用，是同步信號(hào)和指令信號(hào)的檢測(cè)基礎(chǔ) [46]。 諧波的主要危害和影響1）諧波對(duì)低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的影響對(duì)于斷路器來(lái)說(shuō)，由于諧波電流的影響，在工作中它們都有可能造成誤動(dòng)作。由于電壓波動(dòng)引起人眼對(duì)燈閃的感覺(jué)稱為閃變，用下式表示： ?U10=af2?uf2 （）式中，af—電壓調(diào)幅波中頻率為f的正弦分量視感度加權(quán)系數(shù)，它用來(lái)反映人眼對(duì)電壓調(diào)幅波中各種頻率成分的敏感程度；?Uf—電壓調(diào)幅波中頻率為f的正弦分量的幅值。在系統(tǒng)運(yùn)行中，如果電壓的偏差太大，會(huì)影響工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，損壞設(shè)備，甚至引起毀滅性的“電壓崩潰”，造成大面積的停電。論文研究了靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）在諧波治理中的應(yīng)用，并采用CYME PSAF仿真軟件對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行了仿真分析，得出相關(guān)結(jié)論。例如，當(dāng)基波頻率取50Hz時(shí)，如果該諧波為150Hz，就稱該諧波為三次諧波，[13]。（2） 大量諧波注入電網(wǎng)。（1） 動(dòng)態(tài)性：電能的生產(chǎn)、傳輸、供電和消耗是一個(gè)整體，它一直維持動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，當(dāng)負(fù)荷的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，電能狀態(tài)都將跟隨著變化，在系統(tǒng)中，地點(diǎn)不同、時(shí)刻不同時(shí)，電能質(zhì)量的指標(biāo)通常也不相同。在三相交流電力系統(tǒng)中，各相的電壓和電流應(yīng)處于幅值大小相等，相位相差120度的對(duì)稱狀態(tài)。由于諧波干擾引起的電氣設(shè)備異常和事故有逐年增加的趨勢(shì)。 harmonic wave。對(duì)于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。 TechnologyDecember, 2012工程碩士學(xué)位論文 電能質(zhì)量的分析與治理研究聲 明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。因而該方法對(duì)消除諧波，改善電能質(zhì)量有實(shí)際意義。 電能質(zhì)量不僅與發(fā)電、輸電和供電系統(tǒng)有關(guān)，其還和電網(wǎng)中的非線性負(fù)荷有關(guān)，為了降低生產(chǎn)過(guò)程中由于電能質(zhì)量差引起的生產(chǎn)損失和因此而造成的事故，所以加強(qiáng)電能管理變成越來(lái)越重要。為用戶提供安全、可靠、清潔的電力能源成為電力部門(mén)獲取利潤(rùn)的先決條件，也是實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益的唯一手段，因此，電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到電力工業(yè)在內(nèi)的工商業(yè)系統(tǒng)，乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展前景，具有不可忽略的實(shí)現(xiàn)意義和戰(zhàn)略意義[4]。IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電能質(zhì)量的定義為：電能質(zhì)量是指供電裝置在正常工作情況下部中斷和干擾用戶使用電力的物理特性。 電能質(zhì)量問(wèn)題的起因造成當(dāng)前電能質(zhì)量問(wèn)題主要有以下兩個(gè)方面的原因：（1） 電力負(fù)荷構(gòu)成的變化。一般該波形中用諧波的含量來(lái)表示畸變的程度。： IEC規(guī)定系統(tǒng)的諧波電壓兼容值奇次諧波（非3的倍數(shù)） 奇次諧波（3的倍數(shù)）偶次諧波諧波次數(shù)h諧波電壓% 諧波次數(shù)h諧波電壓%諧波次數(shù)h諧波電壓%56352275941111561332181722110191223122525+ 國(guó)內(nèi)諧波研究現(xiàn)狀我國(guó)也頒布了相關(guān)的諧波標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)諧波電壓和諧波電流都做出了如下規(guī)定，[1516]。2 電能質(zhì)量理論電能質(zhì)量主要包括五個(gè)方面的指標(biāo)：（1）電壓偏差；（2）頻率偏差；（3）電壓波動(dòng)和閃變；（4）三相電壓不平衡；（5）諧波含量。電壓閃變是指人眼對(duì)由電壓波動(dòng)所引起的照明異常而產(chǎn)生的視覺(jué)感受，通常以白熾燈的光通量作為判斷。 諧波的檢測(cè)與分析隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的換流設(shè)備被用到社會(huì)生產(chǎn)和社會(huì)建設(shè)中，與此同時(shí)，隨著家庭收入的提高，越來(lái)越多的大、小家電走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，由此便帶來(lái)了大量的非線性設(shè)備接入到電網(wǎng)中，使得注入電網(wǎng)中的諧波電流越來(lái)越多，從而導(dǎo)致了電網(wǎng)中的電壓畸變?nèi)找嬖黾?。此外，還可以采用同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器、靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置(SVC)等技術(shù)，當(dāng)前像靜止無(wú)功發(fā)生器 (STATCOM)和統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)等新技術(shù)也得到了充分的發(fā)展。3 精機(jī)熱加工廠電能質(zhì)量現(xiàn)狀分析連云港通能精機(jī)熱加工有限公司位于連云港市崇川區(qū)觀音山區(qū)，公司主要生產(chǎn)與數(shù)控機(jī)床相配套的鑄、鍛、熱處理器件；為滿足生產(chǎn)需求，新增頻感應(yīng)電爐、機(jī)床、清理機(jī)等設(shè)備，這些設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生諧波、功率沖擊和不平衡干擾，所以需要對(duì)新接入的負(fù)荷進(jìn)行電能治理。 仿真軟件背景介紹 在A段母線添加FC裝置、B段母線添加SVG裝置后，為了驗(yàn)證治理效果，需要對(duì)各電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行仿真計(jì)算分析，本文采用的仿真軟件為從加拿大進(jìn)口的CYME PSAF（Power Systems Analysis Framework）電力系統(tǒng)分析軟件。此模塊可自PSAFFlow取得基波的系統(tǒng)狀態(tài)(fundamental frequencysystem status)作為諧波電壓、電流失真(harmonic voltage and currentdistortions)的計(jì)算基準(zhǔn)，具有單相(singlephase)及全三相(full threephase)兩種模型，且具備解析三項(xiàng)及單相諧坡影響之功能，也可提供完整之IEEE諧波限制標(biāo)準(zhǔn)，利于狀況改善及相關(guān)策略擬定之參考，彈性及容易地分析任何形態(tài)的電力公司電網(wǎng)、工業(yè)電力系統(tǒng)及配電饋線的諧波問(wèn)題。 A、B兩段母線分列運(yùn)行時(shí)的電能質(zhì)量問(wèn)題當(dāng)A、B兩段母線分列運(yùn)行時(shí)，考核點(diǎn)的各項(xiàng)電能質(zhì)量問(wèn)題如下所示： 1. 治理前考核點(diǎn)諧波電流：不采取補(bǔ)償措施時(shí)。通過(guò)測(cè)量和觀察110kv母線諧波電壓和10kv母線諧波電壓的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的電壓波形曲線，與諧波電壓國(guó)際標(biāo)限值相比諧波電壓較大。根據(jù)用戶10kV母線的諧波電流情況分析，主要特征諧波為5次、7次、11次、13次等諧波，因此， A段母線FC裝置裝設(shè)1組5次濾波支路、1組7次濾波支路、1組11次濾波支路，B段母線FC裝置裝設(shè)1組5次濾波支路、1組7次濾波支路、1組11次濾波支路，A、B兩段母線FC裝置濾波器支路采取如下接線方式：5次濾波器——采用單調(diào)諧濾波器，達(dá)到最佳的濾波效果；7次濾波器——采用單調(diào)諧濾波器，達(dá)到最佳的濾波效果；；11次濾波器——采用高通減幅濾波器，能有效濾除11次及11次以上的諧波。 考核點(diǎn)的諧波電壓（%）諧波次數(shù)110kV系統(tǒng)的諧波電壓國(guó)標(biāo)限值分析20合格3合格4合格5合格6合格7合格8合格90合格100合格11合格120合格13合格140合格150合格160合格17合格180合格19合格200合格210合格220合格23合格240合格25合格THDu2合格 治理后110kV母線的電壓曲線由仿真結(jié)果可知，SVG裝置投運(yùn)后，110kV總母線的諧波電壓總畸變率及各次諧波電壓均小于國(guó)標(biāo)限值，滿足國(guó)標(biāo)要求。 諧波電壓1. 治理后110kV母線諧波電壓：A段母線FC裝置、B段母線SVG裝置投運(yùn)后。： 過(guò)電流安全性能校驗(yàn)（A）諧波次數(shù)FC裝置各濾波支路5P7P11P過(guò)流倍數(shù)結(jié)論，安全，安全，安全： 過(guò)電流安全性能校驗(yàn)（A）諧波次數(shù)SVG裝置各濾波支路5P7P11P過(guò)流倍數(shù)結(jié)論，安全，安全，安全由校驗(yàn)結(jié)果可知，無(wú)論系統(tǒng)時(shí)處于最小短路容量下還是處于最大短路容量下，當(dāng)SVG運(yùn)行時(shí)，所以SVG裝置可以安全可靠的運(yùn)行。6 總結(jié)與展望隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，人們能夠更加方便地對(duì)電能加以轉(zhuǎn)換和控制，但由于電力電子裝置的非線性特性，帶來(lái)的諧波污染越來(lái)越嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了電能質(zhì)量，給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，有時(shí)甚至?xí)?yán)重威脅電力系統(tǒng)安全。4. 對(duì)母線側(cè)用SVG進(jìn)行補(bǔ)償，通過(guò)仿真分析，仿