摘要:結合工作實(shí)際,分析了影響電能質(zhì)量的因素，并著(zhù)重針對諧波對電能質(zhì)量的危害提岀具體的治理措施，以期促進(jìn)電能質(zhì)量的提高。
關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量;諧波;治理措施
0 引言
電能質(zhì)量不合格主要是指導致電力用戶(hù)設備故障或不能 正常運行的電壓、電流幅值或頻率偏差，它是電力系統運行狀態(tài)的具體表現。電能質(zhì)量是現代電力系統*的考核指標,其關(guān)系到電網(wǎng)能否安全運行，是用戶(hù)正常用電的重要保證。
1 影響電能質(zhì)量的因素
1.1諧波分量
1.1.1諧波分量產(chǎn)生的原因
影響電能質(zhì)量的主要因素是系統的諧波電流。諧波電流主要為終端用戶(hù)負荷引起,大部分情況下，用電設備的非線(xiàn)性是諧波電流的主要原因。比如電弧爐，負載周期為2? 8 h,0.5-1 h為熔化階段,此階段的特點(diǎn)是在電極和固態(tài)原料之間形成不穩定的電弧，它呈現不規則波動(dòng)，三相電流不平衡而且數值較大，具有沖擊性，一般包含的諧波為2、3、4、5等 連續性低次諧波。
電力系統中諧波源主要分為3種類(lèi)型：（1）系統中的用電設備。包括電弧爐、電石爐等非線(xiàn)性負荷，系統中的調壓裝置，可控硅整流裝置和變頻裝置等，這類(lèi)負荷工作時(shí)都會(huì )產(chǎn)生大量諧波。（2）輸變電設備。輸變電設備主要指電力變壓器，大容量變壓器一般工作磁密選擇在磁化曲線(xiàn)的近飽和段上，當變壓器鐵芯接近飽和時(shí)，磁化曲線(xiàn)的非線(xiàn)性會(huì )使磁化電流呈尖頂波形，從而產(chǎn)生大量諧波 。(3)分布式發(fā)電設備。風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電設備均通過(guò)電力電子設備進(jìn)行并網(wǎng)將產(chǎn)生諧波，造成污染 。
1.1.2諧波分量的危害
諧波分量的危害是多方面的，主要表現在以下幾個(gè)方面：
（1）諧波分量使電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設備的效率,使系統的損耗增加。（2）諧波會(huì )引起電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，發(fā)生諧振時(shí)，諧波分量瞬間放大數倍乃至數十倍。同時(shí)大量的3次諧波流過(guò)中性 線(xiàn)會(huì )使線(xiàn)路過(guò)熱，甚至發(fā)生火災，嚴重影響電網(wǎng)的運行安全。 （3）諧波分量影響著(zhù)系統中各種電氣設備的正常工作，例如使電容器、電纜等設備過(guò)熱、絕緣老化、壽命縮短以至損壞;諧波還會(huì )使電機產(chǎn)生機械振動(dòng)、噪聲和過(guò)電壓，不但會(huì )造成電機局部嚴重過(guò)熱，而且會(huì )增加電機的附加損耗。（4）諧波不但會(huì )導致系統中的繼電保護和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,而且還會(huì )使二次測量?jì)x表計量不準確。（5）諧波分量會(huì )對附近的通信系統產(chǎn)生信號干擾，輕則產(chǎn)生噪聲,降低通信質(zhì)量，重則導致通信數據丟失，系統無(wú)法正常工作。（6）諧波會(huì )造成設備材料溫度升高，溫度升高又會(huì )導致額外的損耗。試驗證明，溫度每升高1 °C,電機建自動(dòng)化環(huán)境，借助科學(xué)技術(shù)的支持，確保配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展方向。實(shí)踐表明，配電自動(dòng)化、智能化可以大大提高配網(wǎng)安全 運行水平,提高供電質(zhì)量,降損節能,并充分利用現有設備的能力降低人們的勞動(dòng)強度。
配套的諧波和負序治理方案，堅持國家電 能質(zhì)量標準，按“誰(shuí)污染、誰(shuí)治理”的原則,對所制定的方案做到 與工程同時(shí)設計、同時(shí)施工、同時(shí)投運。對電力公司來(lái)說(shuō)其責任是在用戶(hù)注入電網(wǎng)的諧波電流合格的前提下,控制線(xiàn)路的阻抗水平。
1.2間諧波
間諧波是指對交流分量進(jìn)行傅立葉級數分解，得到頻率不等于基波頻率整數倍的分量。間諧波電壓含有率： 頻率＜100 Hz的占0. 16%?0. 2%,頻率在100 — 800 Hz之間 的占0.4%?0.5%。其也嚴重影響著(zhù)電能質(zhì)量。
1.2.1間諧波產(chǎn)生的原因
間諧波的來(lái)源主要有以下3個(gè)方面：（1）變流裝置：由于負荷三相不對稱(chēng)或觸發(fā)角誤差，變流裝置會(huì )在運行過(guò)程中產(chǎn)生非特征諧波頻譜。（2）交流電弧爐:典型的間諧波發(fā)生源，頻譜屬于連續頻譜。實(shí)際上，一般的沖擊性負荷均產(chǎn)生間諧波。（3）通斷控制的電氣設備:對工作電壓需要進(jìn)行通斷控制或調整的 設備，在工作中均會(huì )產(chǎn)生間諧波，例如電烤箱、熔爐、電焊機、通斷控制的調壓器等。
1.2.2間諧波的危害
（1）產(chǎn)生閃變,導致屏閃爍。（2）引起通訊干擾、過(guò)零點(diǎn)檢測誤差，影響脈沖接收器正常工作。（3）引起感應線(xiàn)圈噪聲，導致電動(dòng)機附加力矩。
1.3電壓不平衡
電壓不平衡主要是指三相電壓在幅值上可能大小不等，或者相位差不是標準的120°,或兩種情況都有。不平衡情況用電 壓、電流負序基波分量或零序基波分量與正序基波分量的方均根值百分比來(lái)表示，這個(gè)百分比也稱(chēng)為不平衡度，一般規定系統中公共連接點(diǎn)正常運行方式下不平衡度允許值為2%,短時(shí) 間不得超過(guò)4%。
1.3.1三相電壓不平衡產(chǎn)生的原因
（1）事故引發(fā)的不平衡:包括單相接地故障、斷線(xiàn)故障、母線(xiàn)電壓互感器熔絲熔斷等。（2）正常性的三相電壓不平衡：主要是指單相大容量以及沖擊性、非線(xiàn)性負荷（如電弧爐、工頻感 應爐、電力機車(chē)、單相電焊機）的應用。
1.3.2三相電壓不平衡的危害
（1）三相四線(xiàn)制接線(xiàn)方式下,發(fā)生三相電壓不平衡將增大 線(xiàn)路的損耗。（2）三相不平衡會(huì )使變壓器處于不對稱(chēng)運行狀 態(tài)，增加變壓器損耗，甚至使其燒毀。（3）三相電壓不平衡會(huì )誘 導電動(dòng)機中逆扭矩增加，從而使電動(dòng)機溫度上升，效率下降，能 耗增加，發(fā)生振動(dòng)。
1.4電壓閃變或波動(dòng)
燈具光通量不穩定，造成的視感稱(chēng)為閃變。閃變不僅與電 壓波動(dòng)的大小有關(guān)，而且與波動(dòng)的頻率、波形、照明燈具的性能 以及人的視感甚至人腦對燈光光通量變化的記憶效應等因素 有關(guān)。而電壓波動(dòng)是指電壓方均根值（有效值）一系列的變動(dòng) 或連續的改變。產(chǎn)生電壓閃變和波動(dòng)的主要原因是電弧爐、軋 機等大功率且快速波動(dòng)性負荷的應用。其危害是電壓波動(dòng)會(huì ) 影響工業(yè)生產(chǎn)、居民生活，而閃變會(huì )引發(fā)視覺(jué)疲勞、偏頭痛，甚至導致錯覺(jué)等。
1.5電壓暫降或下跌
電壓暫降或下跌是指對用戶(hù)供電的電壓有效值在短時(shí)間 內突然下降，然后又回升恢復的現象，在電網(wǎng)中這種現象的持 續時(shí)間大多為0.5-1. 5 s。引起電壓暫降或下跌的主要原因一般是電網(wǎng)、變電設施故障或負荷突然出現大的變化。在某些情 況下，電壓會(huì )出現2次或更多的連續跌落或中斷。據統計，電壓暫降和短時(shí)間中斷造成的無(wú)序停電和恢復損失已經(jīng)成為影響工業(yè)發(fā)達國家電能質(zhì)量的問(wèn)題。
2 治理措施
2.1加強電能質(zhì)量監測
網(wǎng)絡(luò )化、標準化、信息化和智能化已成為電能質(zhì)量監測的主要發(fā)展趨勢，加快電能質(zhì)量監測終端數據規約和通信協(xié)議的統一,建設電能質(zhì)量監測網(wǎng)。
2.2對非線(xiàn)性用戶(hù)開(kāi)展電能質(zhì)量測試、評估工作
對非線(xiàn)性用戶(hù)開(kāi)展電能質(zhì)量測試、評估工作，通過(guò)對新建污染源電能質(zhì)量問(wèn)題的掌控，為實(shí)驗室相關(guān)研究工作的開(kāi)展提 供重要的實(shí)踐基礎。
2.3積極開(kāi)展電能質(zhì)量治理工作
電能質(zhì)量的治理方法主要是濾波及無(wú)功補償，包括采用無(wú)源濾波器和有源濾波器。
無(wú)源濾波器是通過(guò)提供諧波的低阻抗支路進(jìn)行濾波，其存 在的問(wèn)題是：（1）一種參數只能針對特定次數諧波進(jìn)行補償，并 且在一定條件下會(huì )與某次諧波產(chǎn)生諧振而使諧波放大,引起其 他事故；（2）響應速度慢，無(wú)法跟蹤動(dòng)態(tài)諧波，進(jìn)行動(dòng)態(tài)補償；⑶只能補償固定的無(wú)功；（4）當系統阻抗比較小時(shí)，其補償效 果很難滿(mǎn)足要求；（5）在改變系統阻抗時(shí),可能會(huì )導致系統發(fā)生諧振;（6）電容參數容易改變，穩定性差，可能導致失諧。
有源濾波器:發(fā)出相位相反的諧波，通過(guò)抵消實(shí)現濾波，這是將來(lái)無(wú)功補償的方向。
3 安科瑞諧波產(chǎn)品介紹選型
3.1安科瑞有源電力濾波器產(chǎn)品介紹
ANAPF系列有源電力濾波器并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統中，能夠對動(dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補償。其原理為：ANAPF系列有源電力濾波器通過(guò)CT采集系統諧波電流，經(jīng)控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產(chǎn)生諧波電流指令，通過(guò)功率執行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線(xiàn)性負載所產(chǎn)生的諧波電流。
3.2有源電力濾波器技術(shù)參數及選型
4 結語(yǔ)
總之,加強電能質(zhì)量管理相當重要，原則上是誰(shuí)污染，誰(shuí)治理。另外，要加強非線(xiàn)性用戶(hù)的入網(wǎng)審查及已投運用戶(hù)的動(dòng)態(tài) 監測,建立非線(xiàn)性用戶(hù)臺賬，定期開(kāi)展諧波普查及評估工作。
