摘要：本文分析了電力電網的諧波源
、諧波特性和危害，並通過某大型鋼鐵股份公司低di壓ya配pei電dian係xi統tong中zhong有you源yuan濾lv波bo器qi的de應ying用yong案an例li，對dui比bi分fen析xi了le有you源yuan濾lv波bo器qi投tou入ru前qian後hou的de情qing況kuang
，說shuo明ming了le有you源yuan濾lv波bo器qi的de諧xie波bo治zhi理li技ji術shu是shi改gai善shan供gong電dian電dian能neng質zhi量liang的de有you效xiao手shou段duan之zhi一yi，可ke將jiang產chan生sheng的de諧xie波bo控kong製zhi在zai最zui小xiao範fan圍wei內nei，達da到dao科ke學xue合he理li用yong電dian，抑yi製zhi電dian網wang汙wu染ran，提ti高gao電dian能neng質zhi量liang，保bao證zheng電dian氣qi設she備bei安an全quan的de作zuo用yong。

關鍵詞：電能質量；諧波；有源濾波

1 電能質量與諧波

1.1 諧波的產生

suizhedianlidianzibianliuzhuangzhideyingyongriyiguangfan

，diannengdedaolegengjiachongfendeliyong。danfeixianxingdianlizhuangzhishebeideguangfanyingyongchanshengledaliangjibiandedianliuxiebo，jibiandianliuzaidianwangzhongdeliudongdaozhilexiebodianya；諧波汙染越來越多地威脅到電力係統安全
、穩定、經濟運行，給同一網絡的線性負載和其它用戶帶來了極大影響。諧波已與電磁幹擾、功率因數降低並列為電力係統的三大公害。所以了解諧波產生的原理、yanjiuxiaochugongpeidianxitongzhongdegaocixiebowentiduigaishangongdianzhilianghequebaodianlixitonganquanjingjiyunxingyouzhefeichangjijideyiyi。xieboceliangshixiebowentizhongdeyigezhongyaofenzhi，duiyizhixiebo、解決諧波產生的問題有著重要的指導作用。因此對諧波的測量和分析是電力係統分析和控製中的一項重要工作
，是繼電保護、故障測量等工作開展的重要前提。

主要諧波產生源如下表： 

1.2 諧波的危害

1.2.1使電力元件附加損耗加大

，易引發火災。

諧波使公用電網中的元件產生附加的損耗
，降低了發電
、輸電及用電設備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱，甚至引起火災。

1.2.2影響電氣設備的正常運行。

諧波會影響電氣設備的正常工作，使電機產生機械振動和噪聲等，使變壓器局部嚴重過熱，使電容器
、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致損壞。

1.2.3引起電網諧振。

這(zhe)種(zhong)諧(xie)振(zhen)可(ke)能(neng)使(shi)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)放(fang)大(da)幾(ji)倍(bei)甚(shen)至(zhi)數(shu)十(shi)倍(bei)，會(hui)對(dui)係(xi)統(tong)，特(te)別(bie)是(shi)對(dui)電(dian)容(rong)器(qi)和(he)與(yu)之(zhi)串(chuan)聯(lian)的(de)電(dian)抗(kang)器(qi)形(xing)成(cheng)很(hen)大(da)的(de)威(wei)脅(xie)，經(jing)常(chang)使(shi)電(dian)容(rong)器(qi)和(he)電(dian)抗(kang)器(qi)燒(shao)毀(hui)。

1.2.4使繼電保護誤動作，電氣測量誤差過大。

諧波會導致繼電保護，特別是微機綜合保護器與自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和生產損失
；諧波還會使電氣測量儀表計量不準確，產生計量誤差，給用電管理部門或電力用戶帶來經濟損失。

1.2.5使工控係統崩潰。

臨近的諧波源或較高次諧波會對通信及信息處理設備產生幹擾，輕則產生噪聲，降低通信質量
，計算機無法正常工作；重則導致信息丟失，使工控係統崩潰。

1.3 諧波治理依據的國家標準

GB/T14549-1993 《電能質量：公用電網諧波》

GB/T15543-2008 《電能質量：三相電壓允許不平衡度》

GB/T12325-2008 《電能質量：供電電壓允許偏差》

GB/T12326-2008 《電能質量：電壓波動和閃變》

GB/T18481-2001 《電能質量：暫時過電壓和瞬態過電壓》

GB/T15945-2008 《電能質量：電力係統頻率允許偏差》

GB7625.1-1998  《低壓電氣電子產品發出的諧波電流限值》

GB/T15576-1995 《低壓無功功率靜態補償裝置總技術條件》

2典型應用方案介紹

2.1項目背景

某鋼鐵股份公司是集煉焦、燒結、冶煉、軋材及科研開發為一體的特大型鋼鐵聯合企業，其屬下Xzhagangchangzhuyaoshengchanzhonghoubandenggangcaichanpin，youyushengchanxuyao，zaidiyapeidianxitongbianyaqiercicedeshebeizhuyaoshidiandongji，bianpinqidaidongdianjigongzuo。youyubianpinqineibujiegoucaiyongdaliangfeixianxingyuanjian
，suoyizaigongzuoguochengzhongchanshengdaliangxiebo。

板材在軋製過程中存在一定的衝擊負荷
，而且生產工藝也並非連續性。從而引起工作電壓/電流波動、不連續，工作電流的變化同樣引起諧波電流波動。

電流、電壓波動實時監測

2.2項目方案

我公司為該企業軋鋼車間二號冷床下電網的諧波情況製定了相應的解決方案。采用自主研發的並聯型有源電力濾波器ANAPF
，在(zai)變(bian)壓(ya)器(qi)出(chu)線(xian)側(ce)進(jin)行(xing)集(ji)中(zhong)治(zhi)理(li)，濾(lv)波(bo)器(qi)可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)跟(gen)蹤(zong)治(zhi)理(li)負(fu)載(zai)產(chan)生(sheng)的(de)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)，並(bing)有(you)效(xiao)的(de)濾(lv)除(chu)諧(xie)波(bo)，從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing)。

係統治理示意如下圖所示：

2.3項目效果

投入有源電力濾波器後
，諧波電壓、諧波電流治理效果：

投入有源電力濾波器運行後，總電流畸變率由82.1%降至4.4%
、5次諧波的電流畸變率由67.0%降至1.9%
、7次諧波的電流畸變率由43.8%降至2.0%。電dian網wang質zhi量liang得de到dao明ming顯xian的de改gai善shan，並bing且qie適shi用yong於yu變bian化hua較jiao快kuai的de負fu載zai，對dui供gong電dian係xi統tong的de非fei線xian性xing負fu載zai在zai工gong作zuo過guo程cheng中zhong產chan生sheng的de諧xie波bo起qi到dao明ming顯xian的de抑yi製zhi作zuo用yong
，從cong根gen本ben上shang改gai善shan了le整zheng個ge供gong電dian係xi統tong的de電dian能neng質zhi量liang狀zhuang況kuang，有you效xiao地di保bao護hu了le生sheng產chan線xian上shang設she備的正常運行。

3 ANAPF有源濾波器簡介

3.1有源濾波器主要技術指標

本文介紹的有源濾波裝置采用模塊化設計

，具有極快的響應時間；一機多能，既可補諧波，又可兼補無功；先進的主電路拓撲和控製算法
，精度更高
、運行更穩定；使用方便
，易於操作和維護。有源濾波裝置節約了用戶投資成本
，縮短了工期，為低壓配電網的諧波治理工程提供了高效的補償裝置
，具有良好的應用價值和應用前景。

【參考文獻】

［1］ GB/T 14549-1993 《電能質量：公用電網諧波》

［2］ 上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版

［3］ 吳競昌.供電係統諧波
，北京：中國電力科技出版社，1998