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摘 要本文阐述了电力电子技术的发展状况,分析了谐波污染的危害以及抑制措施,并介绍了无功问题和谐波治理中一些新的技术.

关 键 词谐波抑制电力电子技术谐波治理

中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1671—7597（2013）041-163-02

1谐波的产生和影响

1.1谐波与无功功率的产生

在用电负载中,阻感负载占了很大一部分,阻感负载要正常的工作就要吸收无功功率.而这些装置中交流侧的电流会因为使用了相控方式而滞后于电压,也就产生了大量的谐波电流.即使一些交流侧电压电流基本相同的装置,但是电流波形的畸变,也会产生谐波电流,导致无功功率被消耗.

纯正弦交流电路中,定义了三种功率,它们的表达式为（P是有功功率,Q是无功功率,S是视在功率）：

P等于UIcosφ

Q等于UIsinφ

S等于UI

三种功率满足关系式：

S2等于P2+Q2

有功功率P的表示交流平均功率；视在功率S在工程上表示为电气设备功率中设计的极限值,它当中的额定电流由铜耗和导线的截面积决定；无功功率表示的则是含有储能元件的电路中的一种功率互换的幅度,单相电路与三相电路之间又有一些不同.

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在非正弦交流电路中,有功功率和视在功率可以分别表示成：

其中,Un和In分别代表基波和谐波中电压、电流的分别的有效值.

按照纯正弦电路的模式,可以给非正弦电路的无功功率做一个定义：

在这里,Q虽然反应能量的流动交换,但却不体现其的消耗情况.公用电网的电压,波形稳定,畸变很小,而电流的畸变可能却很大,所以在研究过程中,可以将各个功率可以用以下公式表示：

其中,Qf和D分别表示基波电流和谐波电流产生的无功功率.功率因素可以表示成：

在这个式子中,u等于I1/I是叫波形畸变因数,cosφ1则被称为位移因数或功率因数.

可以看出,功率因数在非正弦电流电路中除了与基波电流相关,还与谐波大小有关系.所以,电路中的谐波,会使得无功功率增大,从而使功率因数变低,导致电气容量的可利用率下滑,从而损害电网.

1.2谐波对电网的影响

1）谐波的产生,会使电网设备产生附加的损耗,从而降低供配电以及用电设备的功率.

2）谐波引起的过电压、过电流将会使变压器产生过热现象,这样一来,设备容易老化,使用寿命缩短而且还会损坏.

3）谐波会到这继电保护装置的误操作,是一些测量仪表失效或测量不准确.

4）谐波会在公用电网中引发并联谐振和串联谐振,极易造成安全隐患.

5）谐波的产生,对近处的通信装置产生干扰,导致通信质量下降,造