【正文】 建議的方案考慮到在電力市場的不確定性，傳輸成本和安全性指數(shù)作為規(guī)劃目標(biāo)，功能擴(kuò)展。 同時，解決了牛頓法所有的頻率，同時與單個訂單的矩陣當(dāng)電流注入和諾頓等效項(xiàng)方法是順序的頻率耦，解決問題其中是網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)與是的諧波問題在考慮數(shù)。此示例系統(tǒng)用來強(qiáng)調(diào)諧波失真在電流和電壓。 矢量是節(jié)點(diǎn)電壓 （ phasors） 中的向量考慮頻率和是的節(jié)點(diǎn)矢量從非線性組件的當(dāng)前注射 (也是 phasors)和獨(dú)立源。 12 脈沖配置被獲得同樣要在高壓直流變換器提供一個 30的并 行和連接變壓器相移兩六脈沖 SVCs 之間。對輸電線路和損失，以及成本在遇到困難的建設(shè)新輸電線路，往往會限制了可用傳輸容量。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器設(shè)備燒毀 。1945年 論文。諧波給供電眾業(yè)的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益帶來了巨大影響。為了有效補(bǔ)償和一種負(fù)荷產(chǎn)生諧波電流，首先對諧波 的成分有精確認(rèn)識，因而需要實(shí)時檢測負(fù)載電流中的諧波 。但在電網(wǎng)畸變或不對稱時 :p、 q檢測方法存在誤差， iq、 iq檢測方法只取 sin t? 硯和一 cos t? 硯，畸變電壓的諧波成分在運(yùn)算過程中不出現(xiàn)，因而檢測結(jié)果不受影響，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。因此研究電網(wǎng)電壓波形畸變時對檢測方法的影響是很有意義的。 C32 = ???????????????232302121132????????????ttttcpq ????s inc osc oss in燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 所以： 式中 :n=3k+l時取“一”； n=3k 1時取“ +” 檢測示例 (l)電網(wǎng)電壓波形無畸變時 假設(shè)被檢測對象為全控橋式整流電路的交流側(cè)電流，并假設(shè)整流電路的直流側(cè)接電阻電感負(fù)載。于是，由 ?p 、 ?q 即可算出被檢測電流 ia 、 ib 、 ic 的基波分量 iaf ，、ibf ，、 icf 。??? 正交坐標(biāo)變量作為分析基礎(chǔ)。 5） 小波分析法 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 對于一般的諧波檢測，如電力部門出于管理而檢測，需要獲得的是各次諧波的含量，而對于諧波的時間則不關(guān)心，因此傅里葉變換就滿足要求。此理論是基于三相三線制電路。 3） 瞬時功率矢量法 1984年，日本學(xué)者 ，并在此基礎(chǔ)上提出了 2種諧波電流的檢測方法： pq法和 ip iq 法。 通過對諧波源諧波產(chǎn)生燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 機(jī)理的定性分析產(chǎn)生的諧波進(jìn)行測量和定量計算打下了基礎(chǔ)。由此可知，上述三種配電斷 路器都可能因諧波產(chǎn)生。器溫升每上 升 8℃，壽命縮短 1/2。對于架空線路而言，電暈的產(chǎn)生和電壓峰值有關(guān)，雖然電壓基波未超過規(guī)定值，但由于諧波的存在，當(dāng)諧波電壓與基波電壓峰值重合時，其電壓峰值可能超過允許值而產(chǎn)生電暈，引起電暈，損耗增加。 諧波會大大增加電力變壓器的銅耗和鐵耗，降低變壓器的有效出力，諧波導(dǎo)致的噪聲會使變電所的噪聲污染指數(shù)超標(biāo)，影響工作人員的身心健康。由于感應(yīng)電動機(jī)的負(fù)載 般都是固定連接的，在受到諧波影響時，不能臨時降低負(fù)載來避免異常過熱和縮短壽命，在確定允許的諧波電壓時，應(yīng)使絕大多數(shù)電動機(jī)在諧波電壓下不至過分增大消耗壽命的速度。因此，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子就分別感應(yīng)出(h1)和 (h+1)次諧波電流。晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網(wǎng)吸收的是缺角的正弦波，所以給電網(wǎng)帶來的是另一部分的缺角正弦波，顯然留下部分中含有大量的諧波。當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓高于額定電壓的 10％以上時，由于電機(jī)的磁飽和．會使電壓的三次諧波明顯增加。 電力系統(tǒng)中的諧波來自電 6設(shè)備。 表 1一 I公用電網(wǎng)諧波電壓 (相電壓 )限值 The limited value of Public electric grid harmonic voltage (Phase 電力系統(tǒng)諧波的標(biāo)準(zhǔn) 由于電網(wǎng)中的諧波電壓和電流會對電網(wǎng)本身和用電設(shè)備造成很大的危害，所以必須限制諧波電流流入電網(wǎng)和控制諧波電壓在允許的范圍內(nèi)，以保證供電質(zhì)量。在進(jìn)行諧波分析時，正弦電壓通常由下數(shù)學(xué)式表示： ? ? ? ??? ?? tUtu s in2 (2． 1) 式 (2． 1)中： U為電壓有效值， ? 為初相角， ? 為角頻率。諧波次數(shù)不能為非整數(shù)，因此也不能有非整數(shù)諧波。 隨著電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的惡化和電力用戶對電能質(zhì)量越來越高的要求，公 用電網(wǎng)諧波污染已經(jīng)起了有關(guān)部門的廣泛關(guān)注，電力系統(tǒng)諧波的監(jiān)測、控制和抑制已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)研究的一個重要課題。理論上涉及到了功率理論的定義、諧波電流的檢測方法、有源電力濾波器的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性研究等。從 1984年開始，每兩年召開一次的電力系統(tǒng)國際諧波會議 (ICHPS)為這個領(lǐng)域的國際交流提供了直接的渠道，正推動著諧波研究工作深入開展。隨著 20世紀(jì) 60年代以來新型電力半導(dǎo)體器件的出現(xiàn)，脈寬調(diào) $1J(PWM)技術(shù)的發(fā)展，以及基于瞬時無功功率理論的提出，針對無源濾波器的缺陷在 1969年 Bird和 Marsh等人提出了向電網(wǎng)中注入三次諧波電流以減少電源系統(tǒng)中電流的諧波成分，這是 (Active Power Filter)APF思想的萌芽。為了使無源濾波器在這些情況下也具有一定的濾波效果，往往以犧牲在電網(wǎng)主要諧波頻率處的濾波效果為代價來適當(dāng)?shù)亟档推焚|(zhì)因數(shù)。但由于諧波源的多樣性，在電網(wǎng)中一般還是加裝濾波器的方法來抑制高次諧波，這些裝置一般可分類為無源濾波器和有源濾波器兩種。對電力系統(tǒng)來說，無諧波就是“綠色”的主 要標(biāo)志之一。 諧波的研究是很有意義的。 到了 50年代和 60年代，由于高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展，發(fā)表了大量有關(guān)變流器引起的電力系統(tǒng)諧波問題的論文。本文著重介紹了 基于三相電路瞬時無功功率理論的諧波測量 的理論。所以，抑制諧波污染、改善供電質(zhì)量成為迫切需要解決的問題。 諧波是目前電力系統(tǒng)中最普遍現(xiàn)象，是電能質(zhì)量的主要指標(biāo)。也就是說來自發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備 。電力系統(tǒng)的諧波問題早在 20世紀(jì)的 20年代和 30年代就引起人們的關(guān)注。夏道止等與 1994年出版的《高壓直流輸電系統(tǒng)的諧波分析及濾波》是近年出版的代表性著作。 諧波研究的意義，還在于其對電力電子技術(shù)自身發(fā)展的影響。近幾十年間電力諧波的研究，滲透到了數(shù)字信號處理、計算技術(shù)、系統(tǒng)仿真、電工理論、控制理論與控制技術(shù)、電網(wǎng)絡(luò)理 論、電力電子學(xué)等其它學(xué)術(shù)領(lǐng)域，已經(jīng)越過了電力系統(tǒng)的范疇，并且形成了自己特有的理論體系、分析研究方法、控制與治理技術(shù)、監(jiān)測方法與技術(shù)、限制標(biāo)準(zhǔn)與管理制度等弘 。由于電網(wǎng)阻抗原本就不是很大，若要使濾波器支路阻抗在主要諧波頻率處遠(yuǎn)小于電網(wǎng)諧波支路阻抗，需加裝多個無源濾波器，它們的調(diào)諧頻率設(shè)計在電網(wǎng)的主要諧波頻率處，且所有調(diào)諧濾波器必須擁有較高的品質(zhì)因數(shù)，否則，加裝 無源濾波器就起不到明顯的諧波抑制作用。此外，由于無源濾波器由大容量的電抗器和電容器組成，整機(jī)體積龐大，造價高，雖然在某些大型煉鋼廠仍有使用，但必將被效率高、動態(tài)補(bǔ)償特性好的新型有源濾波器所取代。因此 APF逐漸成為了一種具有很大潛在應(yīng)用價值的諧波補(bǔ)償裝置，并開始得到迅速的發(fā)展。 但是，我國在 APF方面的研究仍處于起步階段，到 1989年才有這方面文章。我國雖然在理論上取得了一定的進(jìn)展，由于多方面條件的限制，我國的有源濾波技術(shù)還處在研究試驗(yàn)階段，工業(yè)應(yīng)用上只有少數(shù)幾臺樣機(jī)投入運(yùn)行，至今未有并聯(lián)型有源電力濾波器正式產(chǎn)品用于實(shí)際。 進(jìn)而研究了電力系統(tǒng)諧波的抑制措施，消除或抑制諧波的對策 ,可以有效地減小諧波對電網(wǎng)的影響 ， 以消除和防止諧波的影響 。產(chǎn)生諧波的畸變波形是連續(xù)的，或至少持續(xù)幾秒鐘，而暫念現(xiàn)象則通常在幾個周期后就消失了。諧波分析是計算周期性畸變波形的基波和諧波的幅值和相角的基本方法。 高壓電網(wǎng) (84kV及以上 )，一般 1% %，個別 2%5%。 電力系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生 所謂諧波是指一個周期 電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍。凸極機(jī)多用于水輪發(fā)電機(jī)。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 。這些家用電器雖然功率不大，但是數(shù)量巨大，也是諧波的主要源頭之一。諧波電流在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中產(chǎn)生的附加損耗，在一般情況下，轉(zhuǎn)子的附加損耗比定子的附加損耗大得多。來自其他諧波源并流過變壓器的諧波電流，在諧振條件下，也能損害變 . 壓器。由于中性線正常時流過電流很小，故其導(dǎo)線較細(xì)，當(dāng)大量的三次諧波流過中性線時，會使導(dǎo)線過熱，損害絕緣，引起短路甚至火災(zāi) 。諧波的存在往往使電壓呈現(xiàn)尖頂波形，最不情況是諧波和基波電壓峰值的疊加，峰值電壓上升使電容器介質(zhì)更容易發(fā)電。一方面是增加電度表本身的誤差，另一方面是諧波源負(fù)荷從系統(tǒng)中吸收基波功率而向系統(tǒng)送出諧波功 率。其中高壓直流換流站換相過程中產(chǎn)生的電磁噪聲會干擾電力載 波通信的正常工作，并使利用載波工作的閉鎖和繼電保護(hù)裝置誤動，影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。這兩種方法都燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 可以檢測到各次諧波的含量，但以 模擬濾波器為基礎(chǔ)的帶通選頻法裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件多，測量精度受元件參數(shù)、環(huán)境溫度和濕度變化的影響大，且沒有自適應(yīng)能力；后一種檢測方法其優(yōu)點(diǎn)是可同時測量多個回路，能自動定時測 。雖然被測量的電流中諧波構(gòu)成和采用濾波器的不同，因而會有不同的延時，但延時最多不超過 1個電源周期。 這相當(dāng)于對無限長的信號做了截斷，因而造成了傅立葉變換的泄露現(xiàn)象，產(chǎn)生誤差 。該理論突破了傳統(tǒng)的平均值為基礎(chǔ)的功率定義，系統(tǒng)地定義了瞬時無功功率、瞬時有功功率等瞬時功率量。即 : eeii ep ??? ? ?? c o s pee ei p 22 ?? ??? ；?ip? pee eieeieei ppe 22s in?????? ? ???? ip =icos? （ ）； iq =isin? （ ） 式中， ? =? e ? i 定義 2: ??、 相的瞬時無功功率 iq? 、 iq? (瞬時有功電流 iq? 、 iq? )為三相電路瞬時無 功電流 iq (瞬時有功電流 ip )， ??、 軸上的投影，即 : （ ） eeii eqq ?? ? ?? c o s qee eiq 22 ?? ???qee eieeieei qqeq 22s in?????? ?????? ??iq?燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 定義 3:三相電路各相的瞬時無功電流 iaq 、 ibq 、 icq ， (瞬時有功電流 iap 、ibp 、 icp )是 ??、 兩相瞬時無功電流 iq? 、 iq? (瞬時有功電流 ip? 、 ip? )通過兩相到三相變換所得到的結(jié) 果。同相位的正弦信號和對應(yīng)的余弦信號。以上仿真結(jié)果表明，當(dāng)三相對稱且電網(wǎng)電壓為正弦時，采用 p、 q運(yùn)算方式和 iP一 iq運(yùn)算方式兩種方法得到了相同的檢測結(jié)果，即兩種方法均能準(zhǔn)確地檢測出所需的諧波電流分量。這樣采用 p、 q運(yùn)算方式所得到的諧波分量 iah 也是不準(zhǔn)確的。本文介紹了諧波的概念及危害，詳細(xì)介紹了諧波產(chǎn)生的來源于，電力系統(tǒng)中的諧波來自電氣設(shè)備。由于各種非線性負(fù)載 (諧波源 )應(yīng)用普及，產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)的污染日益嚴(yán)重。傅立葉等人提出的諧波分析方法至今仍在廣泛采用。 諧波的研究是很有意義的。對電力系統(tǒng)來說，無諧波就是“綠色”的主要標(biāo)志之一。 A電力系統(tǒng)的模型 基于諧波功率流的模塊化方法在分區(qū)及其線性部分系統(tǒng)的非線性部分 。 絡(luò) 表示電源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的線性部分 (進(jìn)口原版 )通過在每個諧波索取其導(dǎo)納矩陣頻率。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)載列于附件 。 電流注入和諾頓等效方法有幾乎相同的計算開銷每個迭代和一個考慮諧波的數(shù)目相對于的線性關(guān)系。對傳輸中的擴(kuò)張目標(biāo)放松管制的環(huán)境應(yīng)該從不同的傳統(tǒng)的電力工業(yè)。s, due to high voltage DC transmission technology, and lots of papers are published about harmonic problems. EWXimbark in his book have been summarized since the 70s, due to the rapid development of power electronics, various power electronic devices in power systems, industrial, transportation and the family is used widely, the harm caused by harmonics that are also more serious. Countries in the world to give full attention to the harmonic problems, regular meetings of the Colloquium harmonic problems. International Ctrotechnical Commission (IEC) and CIGRE are successively 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計