【正文】 等，相位相反的諧波電流注入到電網(wǎng)中，從而凈化電網(wǎng)諧波。按電學(xué)電路原理，因此關(guān)鍵是按諧波電壓的相位產(chǎn)生一個和 IhXFA壓降數(shù)值相等而方向相反的電勢 EFA,理想狀態(tài)下有諧波電流通過濾波器而沒有電壓降。因此利用電力電子裝置，閉環(huán)控制 EFA的大小，就能快速調(diào)節(jié)通過的諧波電流大小。 ? 由于有源濾波器利用數(shù)字閉環(huán)控制和電力電子裝置，則濾波控制功能可以很完善，如可以選擇濾去的諧波次數(shù)，最多可同時濾去 20個諧波，可以選擇濾波程度的目標值 (絕對值或按比例 )，可以選擇有無無功補償功能等等。 ? 因此它的特點主要如下： ? 由于控制目標值穩(wěn)定，且不受電網(wǎng)諧波阻抗變化的影響。也不會引發(fā)諧振； ? 應(yīng)可以具備限幅功能，避免濾波器過載損壞； ? 和 LC型濾波器相比，價格是高的。 案例分析 ?鐵路電氣化牽引對電力系統(tǒng)的影響具有哪些特點？ ?答案：鐵路電氣化牽引以其高速、重載、節(jié)約一次能源和環(huán)境污染輕等優(yōu)點而被越來越廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代鐵路運輸中。但是，電力牽引負荷是一種波動性很大的大功率單相整流負荷，它對電力系統(tǒng)的影響具有以下特點： ? 不對稱性，在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生負序分量； ? 非線性，在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生高次諧波； ? 波動性，使電力系統(tǒng)電壓波動； ? 功率大、分布廣，對電力系統(tǒng)影響嚴重。 案例分析 ?試以 5次諧波的單調(diào)諧波濾波器為例，說明無源濾波器的原理及特點。 ?答案：以 5次諧波的單調(diào)諧波濾波器為例，它由電感電容串聯(lián)后并聯(lián)在電網(wǎng)上。 ?若忽略電阻，其 5次諧波阻抗最小時，濾波效果最好，理論上可使 XhC=XhL即總諧波阻抗為 0，此時 5ωL=1/5ωC ，ω 為基波角頻， L、 C為電感電容值。經(jīng)換算 ωL= 1/25 1/ωC=4% 1/ωC ，即 XL=4%XC為可靠起見，往往取值比 4%要大。 案例分析 ?因此它有下列特點： ?諧波為容抗，可用來補償無功，但事先要加以考慮，否則過補償會使母線電壓升高： ?有 3次諧波，仍為容抗， 3次諧波將通過此濾波器，因此必須并聯(lián)裝設(shè) 3次諧波濾波器； ?對 5次諧波為低阻抗，略有感性， 5次諧波電流可大部分通過； ?對 7次及更高次諧波為大電抗 ,無濾波作用； ?電容有可能和系統(tǒng)的電抗對某次諧波構(gòu)成振蕩回路而放大電流； 科目小結(jié) ?對諧波的基本知識進行了講解。介紹了諧波產(chǎn)生的原因、諧波對電力系統(tǒng)的影響 、 電力系統(tǒng)諧波的允許范圍，以及消除諧波的方法等相關(guān)內(nèi)容，匯總了國家標準中關(guān)于諧波的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合案例，分析匯總了諧波對各種電氣設(shè)備的影響以及電力系統(tǒng)抑制諧波的主要措施、措施內(nèi)容與評價等知識。 作業(yè)練習(xí) ? 加強諧波管理的主要措施有哪些？ ? 諧波治理是個綜合治理過程，一方面要從源頭抓起，加強設(shè)備的管理，防止諧波的產(chǎn)生，更重要的是提高認識，積極進行諧波治理，防止災(zāi)害產(chǎn)生。 ? （ 1）各級電力部門對電網(wǎng)的諧波情況，應(yīng)定期進行測量分析。當發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)電壓正弦波形畸變率超過規(guī)定時，應(yīng)查明諧波源，協(xié)助非線性用電設(shè)備所屬單位采取措施，把注入電網(wǎng)的諧波電流限制在規(guī)定的允許值以下。新的非線性用電設(shè)備接入電網(wǎng)前后，均要進行現(xiàn)場測量，檢查諧波電流、電壓正弦波形畸變率是否符合規(guī)定。 ? （ 2）電力部門和用戶均應(yīng)校核接入電網(wǎng)的電力電容器組是否會發(fā)生有害的并聯(lián)諧振，串聯(lián)諧振和諧波放大，防止電力設(shè)備因諧波過電流或過電壓而損壞。為此，電力部門和用戶所安裝的電力電容器組，應(yīng)根據(jù)實際存在的諧波情況，采取加裝串聯(lián)電抗器等措施，保證電力設(shè)備安全運行。 ? （ 3）應(yīng)根據(jù)諧波源的分布，在電網(wǎng)中諧波量較高的地點逐步設(shè)置諧波監(jiān)測點。在該點測量諧波電壓，并在向用戶供電的線路的送電端測量諧波電流。測量或計算諧波的次數(shù)應(yīng)不少于 19次，即需測量或計算2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19次諧波 電壓和諧波電流。 ? （ 4）在正常情況下，諧波測量應(yīng)選擇在電網(wǎng)最小運行方式和非線性用電設(shè)備的運行周期中諧波發(fā)生量最大的時間內(nèi)進行。諧波電壓和電流應(yīng)選取 5次測量接近數(shù)值的算術(shù)平均值。 ? （ 5）電力系統(tǒng)的運行方式和諧波值都是經(jīng)常變化的。當諧波量已接近最大允許值時，應(yīng)加強對電網(wǎng)發(fā)供電設(shè)備運行工況的監(jiān)視，避免電器設(shè)備受諧波的影響而發(fā)生故障。在電網(wǎng)諧波量較高的地點，要逐步安裝諧波警報指示器，以便進一步分析諧波情況，并采取措施，保證電力設(shè)備安全運行。 作業(yè)練習(xí) 鐵路電氣化牽引對電力系統(tǒng)的影響具有哪些特點？ ? 答案：鐵路電氣化牽引以其高速、重載、節(jié)約一次能源和環(huán)境污染輕等優(yōu)點而被越來越廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代鐵路運輸中。但是，電力牽引負荷是一種波動性很大的大功率單相整流負荷，它對電力系統(tǒng)的影響具有以下特點： ? （ 1）不對稱性，在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生負序分量； ? （ 2）非線性，在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生高次諧波； ? （ 3）波動性，使電力系統(tǒng)電壓波動； ? （ 4）功率大、分布廣，對電力系統(tǒng)影響嚴重。 作業(yè)練習(xí) ? 什么是諧波分析的等效電路？ ? 答案：對于多電壓等級的電網(wǎng)，諧波電流由低壓側(cè)流向高壓側(cè)，其大小基本上與高壓側(cè)參數(shù)無關(guān)，可視為恒流源。諧波電壓由高壓側(cè)傳輸?shù)降蛪簜?cè)，可視為恒壓源。在進行諧波分析時，就是根據(jù)這個原則構(gòu)造電網(wǎng)的諧波等效電路。 作業(yè)練習(xí) ? 根據(jù) GB/T1454993《 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波 》規(guī)定，在 ，電網(wǎng)諧波電壓諧波占有率分別不得大于多少？ ? 答案：分別為： 4%； %； % 作業(yè)練習(xí) ? 目前在諧波潮流計算中常常采用的計算方法有哪些？ ? 答案：目前在諧波潮流計算中常常采用的計算方法有三種，它們分別是： ? 基波潮流與諧波潮流的統(tǒng)一解法； ? 基波潮流與諧波潮流的交替迭代法； ? 基波潮流與諧波潮流分開求解法（線性疊加法）； 作業(yè)練習(xí) ? 試簡述諧波對下列各種電氣設(shè)備的影響。 ? 同步電動機、感應(yīng)電機、變壓器、電容器、電力電纜、消弧線圈、斷路器、避雷器、換流裝置、電壓互感器、電視機、收音機、計算機 遙控 數(shù)據(jù)傳輸、電力系統(tǒng)、電能表、繼電保護、自動裝置、通信系統(tǒng) ? 電力系統(tǒng)抑制諧波的主要措施包括哪些？其主意內(nèi)容與評價如何？