电网谐波治理和无功补偿的重要性

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2018-01-11分享加入收藏关注：-

       随着我国工业生产和人民生活对电能质量的依赖性日益增加，当前各类用电设备无论从数量上还是从种类上来说，都较过去有了明显的增多，这一方面促进了我国电网的发展，但同时也给电力系统的稳定运行造成巨大的压力。在当前电力系统所面临的各种挑战当中，功率因数降低和谐波污染是其中比较严重的问题。

一、谐波治理和无功补偿的意义
       当前电网中的电力设备无论从规模上还是从数量上都比过去有了明显增多，同时电力用户的用电设备数量也急剧增多，这一方面反映了我国经济社会发展水平的进步，但同时也给电网造成了一定的污染，影响到了电能质量，甚至还可能给电力系统的安全稳定运行带来威胁。我们所说的污染主要表现为谐波和无功电流两大类，所以对电网进行谐波治理和无功补偿就显得尤为重要。

       1、当前人民对电能需求不仅仅表现量上，还表现在质上，而电网中谐波和无功电流的存在无疑是影响电能质量提高的一个主要因素。因此，为了实现给用户提供低谐波、低无功电流的高质量电能的目的，就要求必须对当前电网进行谐波治理和无功补偿。
       2、加强谐波治理和无功补偿技术的研究与应用，不仅可以有效降低电力设备的损耗，同时还可以有效推动相关电力技术的发展，如电力电子技术的发展进步就与谐波治理及无功补偿技术的发展是相互促进的。
       3、在当前背景下，无谐波普遍被认为是实现"绿色电网"的重要标志之一，因此加强谐波治理可以被认为是维持"绿色"环境的一种重要技术手段。综上所述，对电网谐波治理和无功补偿技术的研究和应用具有深远的理论意义和现实意义，应该引起相关部门和技术人员的充分重视。

       谐波和无功电流是造成当前电网污染的两个主要表现形式，但它们二者之前存在着密切的联系，导致谐波治理与无功补偿技术间也联系紧密，这种密切的关系可以表现为以下两点：
       （1）如果电网中含有谐波，则无功功率的定义和谐波之间有着密切的联系，谐波在其本身造成影响的同时，也会对负载以及电网的无功功率产生影响；
       （2）经过实践研究发现，当前电网中的各种主要谐波源的功率因数都较低，它们本身就要消耗大量的无功功率，谐波的产生与无功功率的消耗往往是在同一个设备上伴随发生；

二、谐波的危害和无功不足带来的影响

          1、谐波的危害:造成电源污染，导致电源的电能质量下降；影响供电线路的稳定运行；增加线路损耗，使电力电缆过热、绝缘老化、电力电力产生负荷或过电压，而且谐波的频率一般较高，使导线的集肤效应加重，因此铜损急剧增加。同时变压器铁心由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加；对电力系统的用电设备造成异常和故障，加大用电设备的损耗，使用率下降。

          2、无功不足的影响：系统中直接体现无功功率的是功率因数，功率因数越低，证明系统中电子设备在电源侧所使用的无功功率就越多，每个项目使用的无功功率是有限的。如果功率因数低了，电力部门就会直接采取措施，轻微者罚款处理，严重者就直接停电整改。

由此可以看出谐波治理和无功补偿不可或缺性。

三、谐波治理和无功补偿方法
谐波治理的方法

          无源滤波器：滤波补偿回路由滤波电容器和滤波电抗器组成，对谐波形成低阻抗，让谐波流入滤波器；同时在基波产生无功功率进行补偿；从而达到谐波治理和补偿无功提高功率因数的双重效果，无源滤波器的费用相比有源滤波器的费用要低，但是无源滤波器有一个严重的缺陷，就是无源滤波器只能滤除特定次数的谐波。

          有源滤波器：有源电力滤波技术是近几年针对无源滤波技术的缺陷而提出的一种谐波治理新技术，他的基本原理是从电网中检测出谐波电流，经内部芯片快速计算、分析、比较，控制主功率单元产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波成分。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿。

无功补偿的方法
       静止无功发生器（SVG）:将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件 IGBT 组成。工作中，通过调节逆变桥中 IGBT 器件的开关，可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位，因此，整个装置相于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功，可以快速发出大小相等、相位相反的无功，实现无功的就地平衡，保持系统实时高高率因数运行。

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