运营探讨
赵凯
随着技术的不断发展，我国工业逐步加入新型技术。为推动近代电力系统的发展，电力电子技术逐步应用到实际生产过程中，但由于多种变频器和整流器设备的接入，使得整个电网的功率随之增强，产生谐波。谐波的产生会给电网电能质量带来不利的影响，容易导致运行效率降低，甚至出现危害电力系统安全和设备损坏的情况，因此在设备引入环节应当着重考虑谐波产生的原因、影响以及其对应的抑制措施，从而解决以上问题。
工业配电系统；谐波；产生原因；抑制措施
Analysis on the Causes of Harmonic Generation in Industrial Power Distribution System and
the Countermeasures
ZHAO Kai
Kunyue Interconnection Environmental Technology （Jiangsu）
sys8
With the continuous development of technology，China’
in order to promote the development of modern power system，power electronics technology is gradually applied to
沟槽式管接头
在供电线路产生谐波的过程中，由于其具备线电流小和线径细的特点，因此当有大量的谐波电流涌入到中性线时，线体容易产生大量的热能，从而破坏中性线的绝缘功能，会造成短路的情况，而且随着热量的不断提升容易引发火灾等其他危害。此外，在临近效应和集肤效应的作用下，频率增加导致线阻率随之增加，提升了整个供电线路的电能损耗，不符合经就对用电设备影响方面来看，主要作用于电动机上增加其附加损耗导致工作效率降低，有明显的脉冲转距问题，可能造成机器或设备转轴振动的不良影响。此外由于负序旋转磁场会作用于电动机上，在负的问题。为解决以上问题，我国电网针对限制电网谐波给出了具体的标准。结合电能质量公用电网谐波标准规定，要确定好整个系统中公共连接点的最小短路容量、第
以及短路容量为
解决目前整个系统存在谐波危害的问题应该集中关心以下两个方面，一是应当具备补偿谐波的装置，
二是要能够过滤掉谐波，基于以上要求逐步开展有关谐波抑制措施方法制定的工作。 3.1 加装串联电抗器
加装串联电抗器需要各工业配电系统有关部门和电力部门同时作用，明晰其中可能产生的谐波，放大并联谐振和串联谐振情况，分析在电力电容器组中是否存在以上情况，避免因谐波产生的过电流和过电压等损坏相应的电力设备。相关单位和部门要基于实际存在的谐波情况，配置相应的电力电容器组，从而解
2020年10月25日第37卷第20期
方式使用LC和LR滤波器，但随着技术的不断发展，相应的设备已逐渐革新，目前主要采用有源电力滤波器，将其并联或串联在主电路上，实时检测电流中高次谐波。根据检测所给出的报告信息确定在整个电流作用下是否具有相反的相位电流，分析高次谐波的成分和其输入结果保证能够检验到实时补偿谐波电流的目标，使得整个配电系统中仅含有基波电流。有源滤波器相较于无源滤波器而言，具备快速响应和高度可控的优势，能够准确消除系统阻抗产生的谐振危险，但在使用中所耗费的成本较高，容量也比无源滤波器大。
在实际工作中，需要确保用电的安全可靠性能，提升工业生产的连续程度，因此实际抑制措施施行过
程中需要引入两台变压器，在某个变压器出现故障时，另一台能够独立发挥无功补偿的基本效能，起到过滤谐波的作用。同时由于变压器属于大容量的节能电动机，分析其运行工况发现在整个过程中会产生较大的发热量，而发热量会影响电抗器及其他周围电子设备的工作运行效果，所以在实际使用中要单独串联在负荷侧，并在电源侧加装隔离变压器，起到降低运行电流和发热功率的效用，从而提升整个电气元件的运行可靠程度。对于工业配电系统中的小容量变频装置而言，需要独立加设滤波设备，但由于此种设备需要大量的资金，因此一般采用在低压侧母线上加设有源滤波器的方式，通过提升其电源电压的等级，使交流器负载能够达到单独供电的效用，从而降低对谐波的影响范围，确定注入电网的谐波能够满足相应的标准。
3.5 引入检测新技术
为保证后续所选用的抑制措施能够起到相应的效果，需要准确测定谐波值，就目前常用的谐波检测技术而言，主要使用FPGA、FFT以及小波交换结合的方式达到对应的效用。对于基于FPGA的谐波检测法而言，其主要构造为FFT运算处理单元、A/D采样单元、电压电流互感器以及锁相环同步采样控制单元，将Nios嵌入式处理器作为主控器，整个系统使用FPGA内部的控制单元，通过其所具备的采样和数据输出功能处理6路工频输入信号。积极运用FFT 运算处理技术，保证使用A/D采样单元能够达到同步采样和扫描采样的作用效果。利用FFT系数傅立叶变换的幅值进行相关算法的处理，会出现频率较为相近的整数和非整数次谐波，单独使用连续小波变换不能够达到对应的分析目标，无法准确判断谐
波的具体个数，因此需要将FFT和小波交换结合谐波同时运用。依据两种算法的具体操作方式，使得仿真模式能够准确验证频率相近的谐波，并分离相似谐波，真实反映出谐波情况，保证了检验的精准程度。
4 结 论
通过安装有源电力滤波器和装设谐波补偿装置的方式能够起到抑制谐波影响作用效果的实际效用，在整个过程中应当用多种先进的检测技术确定谐波产生的原因及其对应的波值和个数，从而保证后续所设定的措施能够准确对应。因此，在后续的研究中应当逐步完善检测技术，并积极运用多种方式达到相应的效果。
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