基于电网中的谐波研究

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1、基于电网中的谐波研究电能在众多能源中，由于有着易于传输、转换和控制等特殊优越性，在人类的日常生活、生产活动中被广泛使用。电能的普及使用已经成为一个国家在在现代工业社会发展程度的重要标志。电能属于二次能源，与煤炭、石油以及天然气等一次能源有着极大不同，它是一种由发电、输电、配电和用电系统，以及配套的调剂系统共同保证质量的一种商品。任何一个环节或者一个设备出现问题，都会影响电能，破坏其质量。良好的电能质量意味着优质的供电。为了详细描述电能质量，一般将其具体分为以下几方面：（1）电压质量：反映系统向用户提供的实际电压与理想状态应该分配给用户的电压偏差。须确保用户得到的电

2、压符合标准，以保证用户用电设备在额定状态工作。不同的电压等级。对于不同的电压等级有各自不同的标准。（2）电流质量：电流的质量和电压的质量是紧密相关的，因为电压和阻抗决定了电流，二者任何一方出现问题，都将导致电流不符合标准。严格符合要求的电流是与电压向角无偏差且没有谐波的正弦波。（3）供电质量：一方面指供电部门的服务质量，如对用户建议投诉的处理情况、电价的合理透明公开等等；还有一方面指供电部门电力供给的质量与可靠。确保用户及时得到所需的供电。（4）用电质量：一方面指用户的消费电能支付情况，另一方面也指用户的使用电力情况。今年来我国工业飞速发展电网越来越庞大，电力市场

3、中电能质量带来的问题成为阻碍国民经济发展的绊脚石，越来越多的引起供电方及用电方的关注。国家电力相关部门也制定了关于电力的政策和法规，要求电力部门在满足用电负荷的用电需求的同时，还要确保安全、可靠、经济而且高质量。这是电力相关部门实现运营的条件，也是做到社会公益性企业的途径。但是由于电力系统的复杂性，实现高质量的供电只靠电力部门是无法实现的，从电能特殊性及电能质量问题考虑，有如下几个特点：（1）电能不能储存，生产的同时进行着消耗。不同时刻，不同节点的电能质量情况也不同，不能认为某一时刻的电能质量就是系统的供电质量。而不同的用户在不同的时刻对电能质量的影响和要求也是不

4、同的，对电能质量的要求在空间和时间上处于变化中。（2）电能从生产到消费有几个环节。电力系统运行的过程中，无论输送、分配、转换等环节哪个环节出了问题，都会使电能质量不符合标准，其中有些电能质量问题是由于多个环节造成的。不符合标准的电能又会对各个环节造成危害。甚至有些电能质量问题往往是由多个电单位存在干扰引起的。（3）用户的用电也影响着电能质量。在系统供电符合标准的情况下也会造成电能质量问题，原因就是用户的问题，用户用电对电网造成了损害。由于存在以上特点，电力系统中优质的电能质量问题是由供、输、用电企业共同保障的。目前，供电单位对电能质量的关注主要有以下几方面：（1）

5、电力装置飞速发展，在整个系统中存在着种类繁多、数量巨大的精密电子元件，这些元件很容易受到电磁干扰产生损害等问题，因此此类元件严格要求高标准、高质量的电能。（2）越来越多的非线性装置及变流元件被应用，导致电能质量受到严重损害，给电网造成污染，给整个电力系统的安全、可靠、经济运行带来严重的威胁。（3）电力系统包含多个环节，是一个统一的整体。局部电网出现电能质量问题，不仅给所在区域造成危害，还会造成整个电网大范围的事故。一方面，电力系统必须向用户提供高质量的电能，即使用户含有谐波源。令一方面，含有谐波源的用户其设备的运行会给电网带来电能质量问题。（4）用户越来越关注供给

6、电能的质量问题。现在很多用电设备对电能质量要求很高，给给电能的不合格不仅干扰设备的正常运行，严重的电能质量问题甚至会造成用电设备的损坏。电能作为一种特殊的商品也存在着质量问题是不争的事实，但供电方与用电方对电能产生质量问题的原因与责任存在着偏差。站在各自的立场，把责任完全归咎给单独一方是不严谨的处理方式。很多实践证明，电能质量问题的产生是多方面的，某些情况下是电力部门的责任没有供给高质量的电能，有些时候可以认为是用户的责任，当然某些电能质量问题还可能是双方共同的责任。高质量的电能是双方共同的要求。在电能质量包括的所有评价内容中，谐波含量可以认为是最重要的一项，国家

7、电力相关部门对其进行了详细的定义，并对其限值及其污染计算等有着严格的规定。其对电网的安全经济运行危害很大，也引起了大量专家学者广泛深入的研究。系统中存在的数量巨大的非线性负载是造成谐波污染的主要原因，非线性负载运行能将产生的谐波注入到电网危害其他设备，是造成电能质量不佳的重要原因。谐波作为电能质量问题的一种，也存在着责任划分问题。某个非线性用户将产生的谐波电流注入电网，流经谐波阻抗产生谐波电压，直接造成公共连接点所连其他用户的电能质量问题，甚至会引起电力事故。若已经获得谐波源的位置、容量等信息，可以采取相关措施改善处理，阻止其影响其他用户。但随着经济的发展电网逐渐

8、庞大，谐波