【正文】 引供電系統(tǒng)的諧波抑制將是一個比較理想的方案[6]。APF的基本原理是從補(bǔ)償對象中檢測出諧波電流，由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個與諧波電流大小相等而極性相反的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)電流中僅含有基波分量。C型濾波器可用來補(bǔ)償較低次諧波，具有較寬的頻帶，而基波損耗也小。高通濾波器也為R、L、C組合而成，在高于某個頻率后很寬的頻帶中呈現(xiàn)低阻抗特性，用于吸收若干較高次的諧波。其主要特點(diǎn)是：任何一個電容器被擊穿時，短路電流較??；在系統(tǒng)單相接地時，電抗器對地電壓為相電壓，不承受短路電流的沖擊；便于分相調(diào)諧。其主要類型有以下四種：單調(diào)諧濾波器利用R、L、C電路串聯(lián)諧振的原理構(gòu)成。此外，它只能補(bǔ)償固定頻率的諧波，補(bǔ)償效果也不甚理想。它既可補(bǔ)償諧波，又可補(bǔ)償無功功率，而且結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，因此得到了廣泛的應(yīng)用。交流濾波器分為無源和有源兩種。(2) 裝設(shè)諧波補(bǔ)償裝置來補(bǔ)償諧波這對各種諧波源都是適合的。但是，高脈波數(shù)的換流裝置一般只在容量較小的用電設(shè)備中使用，這是因?yàn)?，如果采用較高的脈波數(shù)，則為了得到相應(yīng)的換相電壓，換流變壓器的結(jié)構(gòu)和接線將非常復(fù)雜，對于高電壓、大容量的換流裝置來說，不但增加了設(shè)備制造的困難而且增大了投資，通常是不經(jīng)濟(jì)的。其主要方法有以下兩個：(1) 對諧波源本身進(jìn)行改造，減少其諧波含量這只適合于作為主要諧波源的電力電子裝置。 諧波的限制措施限制電力系統(tǒng)的諧波，應(yīng)對諧波源本身或在其附近采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施。 串聯(lián)諧振回路，當(dāng)考慮電容上的電壓以及電感中的電流在電壓源e(t)的作用下所產(chǎn)生的變化情況時，我們可以列寫出下面的方程 () 或 ()上述兩式也可寫成 () ()以上兩式是以和為變量的一階微分聯(lián)立方程組，(t)的情況，即可完全確定電路的全部行為。整流電路的時間常數(shù)約為1s，如此可避免短時失常所引起的誤動作[5]。8是除法器，用它可求出各次諧波對基波的比值，7是顯示器，10是一種諧波報警器的裝置，當(dāng)某次諧波含量超過預(yù)置限度時，發(fā)出信號警告工作人員，其原理為：將畸變電壓經(jīng)雙T無源濾波器使基波至少衰減40dB、后面是隔離級，它對100~1250HZ（相當(dāng)于2次到25次諧波）具有水平的增益特性，總輸出經(jīng)整流后所得的直流電壓與諧波畸變的平均值成正比例。另一通經(jīng)基波抑制電路2，量程選擇電路3，將諧波分量縮小或放大，再經(jīng)選頻電路4將各高次諧波單獨(dú)分離出來，同樣，也通過檢波器6在顯示7上展示出它的幅值。這樣，線路單位長度阻抗可表示為 ()式中，——基波時線路單位長度電抗值[4]。正常運(yùn)行時，線路的電導(dǎo)可以忽略，因而線路單位長度導(dǎo)納可表示為 ()式中，——基波時的線路單位長度電納值。和可由下式計算 () ()式中，和——分別為該次諧波時輸電線路單位長度的阻抗和導(dǎo)納。為此，計算中以雙曲線函數(shù)計算輸電線路等值電路參數(shù)較好。若以、及分別表示線路單位長度的基波電阻、電抗和電納（電導(dǎo)一般略去），且此線路長度為l（KM）時，則基波等值電路參數(shù)為 () ()當(dāng)線路較長時(架空線路大于300km，電纜線路大于100km)，應(yīng)將此參數(shù)乘以修正系數(shù)，或增加等值型電路的個數(shù)，即不使每個型電路所代表的線路過長。在潮流計算中，通常以集中參數(shù)的型電路表示。因而變壓器諧波阻抗可表示為 ()式中，——為基波時變壓器的繞組電阻當(dāng)略去變壓器的電阻時，變壓器等值電路就是一個純電阻。 在高次諧波作用下，繞組內(nèi)的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)都變的顯著，電阻值要增大。漏抗值可近似認(rèn)為是常數(shù)。在高次諧波作用下，變壓器繞組間及繞組中匝間的電容將起作用，但在所考慮諧波次數(shù)不太高時，可忽略不計，因而其等值電路為一連接原副邊節(jié)點(diǎn)的阻抗支路。變壓器是電力系統(tǒng)的諧波源之一，在諧波潮流計算中，可以將它看作單獨(dú)的諧波源。 變壓器變壓器的激磁支路由于鐵芯的存在，是非線性的，其非線性的程度隨外施電壓而變。對發(fā)電機(jī)可按其阻抗角為估計。在諧波計算中，一般沒有有功負(fù)荷或只有很小的數(shù)值。 發(fā)電機(jī)等值電路因此發(fā)電機(jī)的諧波電抗可表示為 ()式中，為基波時發(fā)電機(jī)的零序或負(fù)序電抗，由該次諧波的序特性決定。正、負(fù)序高次諧波電流進(jìn)入發(fā)電機(jī)時，在定子中產(chǎn)生以n倍同步速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場，它與轉(zhuǎn)子作()倍同步速的相對運(yùn)動。在高次諧波網(wǎng)絡(luò)里，發(fā)電機(jī)電勢(諧波電勢)為零，其等值電路為由發(fā)電機(jī)端點(diǎn)經(jīng)諧波電抗直接與中性點(diǎn)(地)相連。然而，確定影響頻率響應(yīng)的最重要的系統(tǒng)特性是很有價值的。另一方面，在基頻下，容性元件的電抗為 ()在諧波存在時，其電抗值為 ()但是實(shí)上力系統(tǒng)個非常復(fù)雜的系統(tǒng)它包括平衡的輸電線電纜，動態(tài)負(fù)荷，線性元件、電力電子設(shè)備和非線性元件如電弧爐，熒光燈和飽和變壓器的磁芯。當(dāng)進(jìn)行諧波研究時，正確地對系統(tǒng)元件進(jìn)行建模以保證準(zhǔn)確和可靠的諧波結(jié)果，這一點(diǎn)是非常重要的。(2) 諧波電流標(biāo)準(zhǔn) 注入公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值標(biāo)稱電壓(KV)基準(zhǔn)短路容量(MVA)諧波次數(shù)及諧波電流允許值(A)2345678910786239622644192161004334213414241111101002620132015352501512126650016131310075012標(biāo)稱電壓(KV)基準(zhǔn)短路容量(MVA)諧波次數(shù)及諧波電流允許值(A)101112131415161710162813241112186100161310101003525066500100750標(biāo)稱電壓(KV)基準(zhǔn)短路容量(MVA)諧波次數(shù)及諧波電流允許值(A)1819202122232425101614126100101003525066500100750電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的全部用戶向該點(diǎn)注入的諧波電流分量(方均根值)。另外，對偶次諧波的限制也要嚴(yán)于對奇次諧波的限制。(1) 諧波電壓標(biāo)準(zhǔn) 公用電網(wǎng)諧波電壓(相電壓)限值電網(wǎng)標(biāo)稱電壓/kv電壓總諧波畸變率/%各次諧波電壓含有率/%奇次偶次5641043536631102對于不同電壓等級的公用電網(wǎng)，允許電壓諧波畸變率也不相同。標(biāo)準(zhǔn)適用的范圍是交流50Hz、1IOkV及以下的公用電網(wǎng)及其供電的電力用戶。 我國諧波標(biāo)準(zhǔn)我國諧波國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549．93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》是國家技術(shù)監(jiān)督局于1993年7月31日發(fā)布，1994年3月1日起實(shí)施的。根據(jù)不同情況和要求，再考慮到管理上的方便，可采取多種形式和方法，主要有：① 規(guī)定換流器或交流調(diào)壓器諧波源不經(jīng)計算即可接入電網(wǎng)的允許容量；② 規(guī)定每個用戶注入電網(wǎng)的諧波電流允許值；③ 如國際大電網(wǎng)會議提出的建議。因此，要限制系統(tǒng)的諧波電壓，就必須限制諧波源用戶注入的諧波電流。(2) 諧波電流標(biāo)準(zhǔn)諧波電壓是諧波源注入電網(wǎng)的諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生的電壓降。各國規(guī)定的限制各級電壓電網(wǎng)電壓波形畸變率是非常接近的，電壓總諧波畸變率大致如下低壓電網(wǎng)(KV):＝4%~5%中壓電網(wǎng)(~72kV):＝%~5%高壓電網(wǎng)(84kV及以上):＝l%~%其中，低壓電網(wǎng)的諧波電壓允許值是諧波標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)限值。各標(biāo)準(zhǔn)中各級電網(wǎng)的諧波電壓允許值與電網(wǎng)的電壓等級有關(guān)，有的國家還對配電系統(tǒng)與輸電系統(tǒng)分開對待。世界許多國家都發(fā)布了限制電網(wǎng)諧波的國家標(biāo)準(zhǔn)，或由權(quán)威機(jī)構(gòu)制定限制諧波的規(guī)定。許多國家規(guī)定低壓供電電壓的畸變率不得超過5%，通常將符合這種標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)供電的電壓波形，近似認(rèn)為是實(shí)際上的正弦波行。各次諧波含有率的平方和的平方根值稱為總諧波畸變率THD(Toatl Harmonic Distortio