【正文】 141516171819202122232425 治理前A、B段10kV母線的電流曲線通過與諧波電流治理前對比，當A段母線添加的FC裝置、B段母線添加的SVG裝置都投運后，A、B段10kV母線的特征諧波和較治理前相比較均有明顯減小，濾波效果較好。 考核點110kV母線的諧波電流（A）諧波次數(shù)負荷注入110kV系統(tǒng)的諧波電流國標限值分析2合格3合格4合格5合格6合格7合格8合格9合格100合格11合格120合格13合格140合格150合格16合格17合格18合格19合格200合格210合格220合格23合格240合格25合格 治理后110kV母線的電流曲線通過與諧波電流國標限值對比，A段母線FC裝置、B段母線SVG裝置投運后，110kV總母線的各次諧波電流均滿足國標要求。55接線方式單調(diào)諧濾波支路單調(diào)諧濾波支路二階高通濾波支路 本章小結(jié)本章根據(jù)以上對A、B段母線的負荷特性分析及用戶的要求，設(shè)計了相應(yīng)的解決方案，在本章中確定了系統(tǒng)補償?shù)娜萘?，給出了治理裝置的配置參數(shù)。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，達到最佳的濾波效果；7次濾波器——采用單調(diào)諧濾波器，達到最佳的濾波效果；；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。5Mvar，F(xiàn)C濾波支路補償容量為5Mvar。10kV A段母線的負荷為鍛造機加工負荷等，同時率為46%，由于各車間變壓器低壓側(cè)均有無功補償裝置。根據(jù)用戶提供的資料，10kV B段母線上的負荷為6套中頻爐，其中有3套8t*2頻爐，每套頻爐的最大負荷為6100kW，另外3套為12t*2的頻爐，每套頻爐最大負荷為8400kW。通過測量和觀察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，與諧波電壓國際標限值相比諧波電壓較大。 治理前A、B段10kV母線的諧波電壓（%）諧波次數(shù)治理前，A段10kV系統(tǒng)的諧波電壓治理前，B段10kV系統(tǒng)的諧波電壓203456789010111213141516171819202122232425THDu 不采取措施時10kV母線的電壓曲線 諧波電流由于目前用戶的車間內(nèi)都裝有低壓無功補償裝置，但是兩臺主變的無功損耗將會導致考核點110kV母線的功率因數(shù)更低，不滿足要求。 考核點的諧波電壓（%）諧波次數(shù)110kV系統(tǒng)的諧波電壓國標限值分析20合格3合格40合格5合格6合格7合格8合格90合格100合格11合格12合格13合格14合格15合格16合格17合格18合格19合格20合格21合格22合格23較大24合格25較大THDu2超標 不采取措施時110kV的電壓曲線由仿真結(jié)果可知，%，超過國標限值，23次、25次諧波電壓較大。：不采取補償措施時，A、A、。 A、B兩段母線分列運行時的電能質(zhì)量問題當A、B兩段母線分列運行時，考核點的各項電能質(zhì)量問題如下所示： 1. 治理前考核點諧波電流：不采取補償措施時。：不采取補償措施時，A、A、。、B段10kV母線的諧波電流（A）諧波次數(shù)負荷注入A段10kV系統(tǒng)的諧波電流負荷注入B段10kV系統(tǒng)的諧波電流2345678910111213141516171819202122232425 不采取措施時A、B段10kV母線的電流曲線：不采取補償措施時。 考核點110kV母線的諧波電流（A）諧波次數(shù)負荷注入110kV系統(tǒng)的諧波電流國標限值分析2345超標67較大891011較大1213較大14151617181920212223超標2425超標 不采取措施時110kV母線的電流曲線通過與諧波電流國標限值對比，110kV總母線的5次、25次諧波電流超標， 7次、11次、13次、17次、19次、23次諧波電流較大。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)的計算基準，具有單相(singlephase)及全三相(full threephase)兩種模型，且具備解析三項及單相諧坡影響之功能，也可提供完整之IEEE諧波限制標準，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題。目前提供的模塊有：PSAFFLOW(電力潮流分析)、ACContingency Analysis(交流緊急事故分析)、PSAFMOTORSTART(電動機起動分析模塊)、PSAFFAULT(短路故障分析)、PSAFSTAB(瞬時穩(wěn)定度分析)、PSAFHARMO(諧波分析)、PSAFLINE(單線圖繪制)，每一成員(分析模塊)均有獲工業(yè)上之應(yīng)用實證，以及具有現(xiàn)代化模型與求解法則、技巧的特性，使得其成為工程師及技師們可靠的工程分析工具。PSAF可運行廣泛的電力系統(tǒng)分析工作，如：電力潮流分析、緊急事故分析、電動機啟動分析、短路故障分析、暫態(tài)穩(wěn)定度分析、諧波分析等。CYME PSAF是一個新的整合性電力系統(tǒng)分析軟件系列，它主要是從原有的CYME的多個電力系統(tǒng)分析軟件加以改版，采模塊化設(shè)計并整合而得。 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，為了驗證治理效果，需要對各電能質(zhì)量指標進行仿真計算分析，本文采用的仿真軟件為從加拿大進口的CYME PSAF（Power Systems Analysis Framework）電力系統(tǒng)分析軟件。本次項目的主要諧波負荷為中頻爐的中頻電源，根據(jù)用戶提供的資料，,： 6100kW中頻電源諧波電流含量：諧波次數(shù)57111317192325諧波電流含量（%）諧波電流值（A） 8400kW中頻電源諧波電流含量：諧波次數(shù)57111317192325諧波電流含量（%）諧波電流值（A）注：由于以上諧波電流值為中頻爐廠家提供的理論計算值，實際運行時，諧波電流會比上表中的數(shù)值大。： 一次系統(tǒng)框圖10kV A段和B段母線存在分列運行及并列運行兩種工況，在本方案中，對這兩種工況分別進行仿真分析。10kV為A段、B段兩段母線。3 精機熱加工廠電能質(zhì)量現(xiàn)狀分析連云港通能精機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、機床、清理機等設(shè)備，這些設(shè)備在運行時，將會產(chǎn)生諧波、功率沖擊和不平衡干擾，所以需要對新接入的負荷進行電能治理。SVG廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、電力、煤炭、電氣化鐵路、風電廠以及其他具有或者靠近沖擊性負荷和大容量電動機的工業(yè)領(lǐng)域，可以在節(jié)能降耗、提高電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性、提高電網(wǎng)功率因數(shù)、改善電能質(zhì)量等方面，發(fā)揮重要作用。 SVG的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖啟動沖擊?。粍討B(tài)響應(yīng)速度快；優(yōu)異的諧波輸出特性；占地面積?。怀瑥姷难a償能力；高可靠性。其中，變流器是靜止無功發(fā)生器系統(tǒng)中的最核心器件。此外，還可以采用同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器、靜止無功補償裝置(SVC)等技術(shù)，當前像靜止無功發(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。此外，諧波還對通信、繼電保護和自動裝置以及輸電線路的產(chǎn)生影響 諧波分析方法諧波分析是為了求出各次諧波的幅值和相角，對于不同類型的諧波，有不同的分析方法：對于穩(wěn)態(tài)諧波，可用快速傅立葉算法（FFT）、快速Hartley變換(FHT)和離散小波變換(DWT)；對于暫態(tài)諧波，可采用改進的FFT分析和小波變換方法。2）諧波對并聯(lián)補償電容器的影響當電網(wǎng)存在諧波時，投入電容器后其端電壓增大，通過電容器的電流增加的更大，使電容器損耗功率增加。1416]。 諧波的檢測與分析隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，越來越多的換流設(shè)備被用到社會生產(chǎn)和社會建設(shè)中，與此同時，隨著家庭收入的提高，越來越多的大、小家電走進了千家萬戶，由此便帶來了大量的非線性設(shè)備接入到電網(wǎng)中，使得注入電網(wǎng)中的諧波電流越來越多，從而導致了電網(wǎng)中的電壓畸變?nèi)找嬖黾印?諧波含量諧波含量，就是各次諧波的平方和開方。 三相電壓不平衡在電力系統(tǒng)的實際運行中，由于諸多不平衡因素的存在，使得電力系統(tǒng)一般都處于不平衡的運行狀態(tài)下。規(guī)定電壓變化率大于每秒百分之零點二時為電壓波動，否則視為電壓偏差。電壓閃變是指人眼對由電壓波動所引起的照明異常而產(chǎn)生的視覺感受，通常以白熾燈的光通量作為判斷。 電壓波動和閃變電壓波動是指工頻電壓包絡(luò)線的一系列變動或周期性變化。電壓偏差對系統(tǒng)和用戶端都會產(chǎn)生影響。 電壓偏差電壓偏差就是，由電力網(wǎng)的電壓損耗引起的電力網(wǎng)首末端電壓與其額定電壓的差值，通常是以其與電力網(wǎng)的額定電壓的百分數(shù)來表示，即為 ?U=UUNUN100% （）式中，?U—電壓偏差；U—實際電壓；UN—額定電壓。2 電能質(zhì)量理論電能質(zhì)量主要包括五個方面的指標：（1）電壓偏差；（2）頻率偏差；（3）電壓波動和閃變；（4）三相電壓不平衡；（5）諧波含量。闡述SVG的結(jié)構(gòu)、優(yōu)點及其在在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文的主要工作如下：（1）闡述電能質(zhì)量的定義、源來、重要性，分析了電能質(zhì)量的評價體系和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 論文的主要工作論文以連云港通能精機有限責任公司電能質(zhì)量項目為依托，主要研究了電力系統(tǒng)中諧波的分析和治理方法，從研究電力系統(tǒng)電能質(zhì)量分析和治理入手，明確了論文的實際意義。： 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%56352275941111561332181722110191223