当电网电压或电流中含有谐波时,如何定义各种功率是一个至今尚未得到圆 满解决的问题,这是一个关系到电量计算、分析及控制的重 要问题。如何使定义科学严谨,又能满足各种工程和管理的需要,还有许多问题 需要研究。传统的平均功率理论在系统存在谐波时不能完全 使用,容易造成诸如电能计量变差等问题。本文就针对有源电力滤波器APF而提出 的瞬时无功功率理论,该理论是解决谐波相关问题使用得 最为广泛的功率理论,当然该理论也并不是非常完美,也存在一点的问题,本论文 就提出了一种改进的瞬时无功功率理论。

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由于谐波具有固有的非线性、随机性、分布性、非稳定性和影响因素的复杂性等特征 ,难以对谐波进行准确测量,为此许多学者对谐波 分析问题进行了广泛研究。谐波分析算法中使用最为广泛的是快速傅里叶变换方法及其改 进算法,当然基于自适应理论、基于小波变化和基 于神经网络的方法今年来也受到了较大关注,但是在有源电力滤波器中应用最为普遍的是 基于瞬时无功功率理论测量方法,该理论最大有点 在于可以实时分离出各次谐波用于谐波分析。

改善电压调节。负载对无功需 求的变化,会引起供电点电压的变化,对这种变化若从电源端(发电厂)进行调节,会引起一些问题,而 补偿设备就起着维持供电电压在规 定范围内的重要作用。

电网输出的 功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功 ,这部分功率称 为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能是电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电 网中与电能进行 周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中 作功时,电流超前 于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃. 如果在电磁元件电 路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能 力,这就是无功补 偿的道理。

5.电容器安装之前,要分配一次电容量,使其相间平衡, 偏差不超过总容量的5%。当装有继电保护装置时还应满足运行时平衡电流误差不超过继电保护动作电流的要求。

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(1)线圈为环氧树脂真空浇注线圈。线圈内外设环氧玻璃网格布增强,高压串联电抗器采用F级环氧浇注 体系在真空状态下进行浇注。该线圈不但绝缘性能好,而且机械强度高,能耐收到电流冲击和冷却冲击而不开裂;

限流电抗器 电抗率在0.1-1%,而抑制谐波的电抗器电抗率在4.5%-13%,限流电抗器把涌流限制在电容器额定电流10倍以下为宜。配置限流电抗器时,应 考虑线路电抗(1μH/M)。

现如今,随着城市的发展 ,高层商业建筑不断增加,也就是我们通常所说的大厦建筑,在这些高层商业建筑的配电系统中,由于大量产生谐波的非线性负荷动力设备 及用电设施的广泛应用,如:采用电子整流的照明系统;个人电脑等现代化办公系统;数据交换系统(作为数据处理及交换存储平台的IDC 机房);采用变频驱动的大厦供水、供暖、新风、空调、电梯、消防系统;以及用于大厦安保的楼宇监控系统等等。大量的谐波电流注入到 配电网络中,并使电网电压也产生不同程度的畸变,这种谐波“污染”会对配电网络和用户产生严重的危害,构成了大厦供配电系统运行的 安全隐患;同时,大量无功谐波电流注入系统,占用了系统容量,增加了系统运行负担,在对系统造成危害的同时造成了电能的无谓浪费, 严重降低了电力系统的电能质量。

大厦配电系统中由于大量单相非线性负荷的使用,谐波分量均以3次为主,从而造成系统零线电流 过大。3 次及其倍数次谐波对三角形连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使绕组过热;对全星形连接的变压器,当绕组中性点按地,而 该侧电网中分布电容较大或者装有中性点接地的并联电容器时,可能形成3 次谐波谐振,使变压器附加损耗增加;同时零线电流过大会在零 线小于相线承载能力的系统中突出表现为零线过热,损耗增加,当超过系统零线承载能力时,由于未设置零线保护断路器,将对系统造成更 大的危害及损失。

3.由谐波造成的损耗较大,浪费大量电能,造成损失;3.1 降低电流的功率因数,无用功比例增加;3.2 谐波无功自身损耗浪费大量电能;3.3 电气系统故障频发,各类用电设备老化严重、更新加速,耗费大量人力物力。

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2. 主动治理,既从谐波源本身出发,是谐波源产生谐波或降低谐波源产生 的谐波。治理的方式有:增加变流装置的相数或脉冲数;改变谐波源的配置或工作方式;采用多重化技术,将多个变流器联合起来使用,将 多个方波叠加,以消除频率较低的谐波,得到接近正弦波的阶梯波,但装置复杂,成本较高;谐波叠加技术和PWM技术也是很好的主动治理 方法。

由于电力电 子技术具有灵活、快速、高效等优点,特别是今年来随着电力电子技术和半导体集成技术的发展,电力电子器件的性能不断的提高,耐压和 功率等级迅速增大,加上计算机技术和控制技术的发展,使电力电子装置用于柔性交流输电系统(FACTS)已经成为了一种趋势,下面就介绍 几种利用电力电子技术来实现电能质量控制的装置。