諧波是什么

在電力行業(yè)中諧波可不是一個陌生詞匯。高次諧波的干擾是當前電力系統(tǒng)中影響電能質量的一大“公害”，亟待采取對策。

諧波是一個穩(wěn)態(tài)的電能質量指標參數(shù)，和暫態(tài)現(xiàn)象必須加以區(qū)別。有很多人寄希望于諧波保護器進行諧波濾波來降低損失，那么諧波保護器真的有那么神奇且有用嗎？它是否能一定程度上提高電能質量？

1 關于諧波的定義 

       

國際上公認的諧波定義為：

  諧波是指電壓和電流中所含有的頻率為基波整數(shù)倍的分量，一般是指對周期性的正弦電壓和電流進行傅里葉級數(shù)分解，基波頻率整數(shù)倍的電壓和電流分量。
         
         

諧波是一個穩(wěn)態(tài)的電能質量指標參數(shù)，和暫態(tài)現(xiàn)象必須加以區(qū)別。通常認為，諧波的波形是周期性重復的，而高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等暫態(tài)現(xiàn)象在每周波內波形都發(fā)生變化或有衰減，是不作為諧波來考慮，只作為一種暫態(tài)現(xiàn)象。

  2 諧波保護器的介紹
       
     

ANHPD 的基本原理和結構

     

ANHPD 是一種用于濾除高次諧波、保護精密儀器設備的新型保護裝置，采用超微晶合金材料與創(chuàng)新的特別電路。它主要由電壓箝位、低通濾波器以及吸收器組成，不但可以抑制和吸收用戶用電設備產生的隨機高次諧波 ANHPD 諧波保護器第 2 頁 共 8 頁和高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾，而且能隨時跟蹤電壓波形，瞬時濾除電源中的尖峰、浪涌、雜波，矯正因諧波影響而產生的高次諧波，從源頭消除諧波污染，為用電設備提供保護。

ANHPD 參照標準

     

GB/T14549-1993 《電能質量：公用電網諧波》GB/T15945-2008 《電能質量：電力系統(tǒng)頻率允許偏差》 

GB17625.1-2012 《電磁兼容 限值 諧波電流發(fā)射限值》 

IEEE 519-1992 《國際諧波管制標準》Q31/0114000129C026-2017《ANHPD 諧波保護器》

型號說明

       
 
     

技術參數(shù)

     
    3 關于濾波器的能量密度
 
         

常用的濾波裝置有LC調諧濾波器和有源電力濾波器，濾波原理是對諧波電流源形成一個有源或者無源的低阻通路，使諧波電流流入低阻通路，從而實現(xiàn)濾波的目的。

               能量密度的定義：
           
  單位體積內所包含的能量大小。
           
       

對于無源濾波器而言，諧波源與無源濾波器之間的能量交換，當p(t)>0時諧波源釋放諧波能量并流入濾波裝置，能量儲存于電容中，存儲能量為。當p(t)<0時能量流出濾波裝置并被諧波源吸收。對于無源濾波裝置，不僅要儲存諧波能量，還要進行基波無功能量的交換，所以要有足夠大的電容安裝容量來存儲這些能量。

對于有源濾波器而言，其直流側儲能電容與電網之間能量交換有兩條路徑實現(xiàn)。一是直接與諧波源進行能量交換；二是當直流側儲能電容電壓變化時，通過控制IGBT對直流側儲能電容充電和放電，以保證其電壓的穩(wěn)定，所以有源濾波裝置比無源濾波裝置的儲能元件的容量要得小。

不管有源還是無源濾波裝置，濾波裝置與諧波源交換能量的大小決定了濾波器的容量，要求濾波器都是有一定的能量密度。

      4諧波保護器不具備諧波濾波功能
 
           

綜上所述，諧波保護器不具備350HZ～20MHZ的諧波濾波的功能：

  （1）用電設備產生的高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾不屬于諧波的范疇，對這些瞬態(tài)諧波的濾除不是諧波濾波；
     

（2）濾波裝置應具備一定的能量密度以滿足其與諧波源的能量交換的需求，諧波保護器是一種無源裝置，若能濾除諧波，內部必定會有儲能元件，但諧波保護器的尺寸非常小（145mm*120mm*70mm），如此小的尺寸只有很大的能量密度才能與諧波源之間進行能量交換，對于超微晶合金材料是不可能實現(xiàn)的。

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