什么是諧波?

諧波是指在電力系統(tǒng)或其他周期性系統(tǒng)中，頻率與基波頻率成整數(shù)倍關(guān)系的額外電壓或電流成分。在電力系統(tǒng)中，諧波通常是由非線性負(fù)載引起的。非線性負(fù)載包括電子設(shè)備、UPS、開(kāi)關(guān)電源、整流器、變頻器、逆變器等。這些設(shè)備會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)中的電壓或電流產(chǎn)生非線性變化，使得波形發(fā)生扭曲，并產(chǎn)生諧波成分。

諧波波形示例

各類諧波產(chǎn)生來(lái)源

以建筑中的空調(diào)、電梯、照明系統(tǒng)為例，因?yàn)樵絹?lái)越多的考慮到節(jié)能需求，會(huì)使用大量的非線性電力電子裝置應(yīng)用其中，如變頻空調(diào)、變頻調(diào)速電梯、節(jié)能燈、UPS等等，將會(huì)產(chǎn)生更多諧波，使得供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量問(wèn)題愈加嚴(yán)重，主要的問(wèn)題有：諧波、無(wú)功功率、不平衡，其中以諧波問(wèn)題最為嚴(yán)重。

諧波的主要危害**：**

1）諧波可能導(dǎo)致繼電保護(hù)，安全自動(dòng)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng)作；

2）可能引起諧振現(xiàn)象，導(dǎo)致電容器，互感器等因過(guò)電流或過(guò)電壓而損壞；

3）增大了電力系統(tǒng)的諧波損耗；

4）降低電力設(shè)備利用率，使電氣設(shè)備(如旋轉(zhuǎn)電機(jī)，電容器，變壓器)及導(dǎo)線(如低壓中性線，電纜，母排等)過(guò)載運(yùn)行而產(chǎn)生發(fā)熱，振動(dòng)，異常聲響等，從而縮短設(shè)備使用壽命。

電力諧波引起的火災(zāi)

諧波所產(chǎn)生的危害如此之嚴(yán)重，世界各國(guó)都對(duì)諧波問(wèn)題給予了充分關(guān)注。作為治理諧波最有效的方案――有源電力濾波器(APF)成為了國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。

什么是有源電力濾波器？

APF(ActivePowdeRFilter)有源電力濾波器是一種用在動(dòng)態(tài)性抑止諧波、賠償有功的新式的電力電子設(shè)備，它可以對(duì)幅值及頻率都在變化的諧波及有功開(kāi)展補(bǔ)償。按照接入電網(wǎng)的方式，有源電力濾波器又可以分為并聯(lián)型有源電力濾波器、串聯(lián)型有源電力濾波器和混合型有源電力濾波器。

并聯(lián)型APF主要由電流檢測(cè)電路以及電流補(bǔ)償電路兩大部分組成，將電路負(fù)載電流中的諧波分量以及無(wú)功電流分量檢測(cè)出來(lái)是電流檢測(cè)電路的任務(wù)，電流補(bǔ)償電路通過(guò)對(duì)逆變電路 進(jìn)行控制，使其產(chǎn)生與諧波電流以及無(wú)功電流反向的補(bǔ)償電流，從而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償電路中由非線性負(fù)載所引起負(fù)載電流中的諧波分量和無(wú)功電流分量的目的。

串聯(lián)型APF用于補(bǔ)償電壓諧波。串聯(lián)型 APF 以串入電網(wǎng)的方式向電網(wǎng)中注入諧 波電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)將電網(wǎng)電壓變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)正弦波。

ITECH的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1)某高校用戶購(gòu)買IT7915-350-90進(jìn)行串聯(lián)型APF的測(cè)試，通過(guò)IT7900給出不同的電壓諧波分量，驗(yàn)證APF的諧波消除能力。

串聯(lián)型有源電力濾波器測(cè)試接線圖

2)IT7900P/7900電網(wǎng)模擬器也可以進(jìn)行并聯(lián)型有源電力濾波器的測(cè)試，這主要得益于其電流源的工作模式。在恒流交流源狀態(tài)下，用戶可以輸出恒定的電流，這是一項(xiàng)非常具有實(shí)用價(jià)值，但很難實(shí)現(xiàn)的功能。IT7900P家族就是市面上少見(jiàn)的具有恒流源功能的全交流源及電網(wǎng)模擬器，強(qiáng)大的諧波電流模擬功能能更真實(shí)的仿真電網(wǎng)的復(fù)雜輸出狀態(tài)。

IT7900P/IT7900恒流源菜單界面

自定義諧波電流界面

IT7900P/IT7900系列電網(wǎng)模擬器能夠模擬harmonic、inter-harmonic以及諧波合成。通過(guò)設(shè)定振幅和相位可模擬高達(dá)50次諧波(基頻為50Hz或60Hz)，形成周期性的失真波形。同時(shí)內(nèi)建30條諧波失真波形，供用戶快速調(diào)用。可實(shí)現(xiàn)單相諧波、三相諧波及三相諧波不平衡輸出。



審核編輯：劉清