谈电子技术与谐波抑制功率补偿技术

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摘要：随着时代的进步和科技的发展，为了确保电力输送的高效性，大幅度提高电力系统的稳定性，电力电子技术作为一门新兴的综合性技术，它的应用不仅可以提高输电能力，而且可以降低损耗。在电力系统中被越来越多的应用。但是，如何有效的解决谐波问题以及无功功率损耗问题，是当今社会研究电子电力技术的工作人员在实际的生产过程中，需要面对和解决的一个重要问题。本文对电子电力技术的应用进行详细地阐述，结合无功功率与谐波对电力系统影响，围绕电子电力技术以及无功功率补偿和谐波抑制的现状展开。

关键词：电力电子技术：谐波抑制：无功功率；危害；工作效率

作为21世纪最重要的两大技术之一，电力电子技术在电力系统中越来越广泛得应用，也给行业带来了越来越多的经济效益以及成绩成果。电力电子技术的广泛应用，推动着现代电力系统的发展，大大提高了电力输送的灵活性和稳定性。不仅能够提高系统的输电能力，高效合理地使用现有的电力资源，而且还可以改善输电质量，降低系统能耗，从而利用现有的电力资源获得最大的经济收益。

一、谐波的危害和无功功率的影响

在现今的生产生活过程中，虽然电力电子技术的广泛应用推动电力系统发展，但是无疑电子电力装置设备成为最主要的谐波源的来源，并在不断地消耗无功功率，其产生的谐波污染对电力系统的正常运行产生严重影响。无论是谐波污染还是无功功率，它们的出现都会严重影响电子电力设备的正常运行，甚至还会危及国家和人民生命财产的安全，及时地认知到谐波的危害和无功功率的影响，然后有针对性地提出针对谐波的抑制方法以及对无功功率补偿，是刻不容缓的研究课题。

（一）谐波的影响

谐波的产生，主要会带来以下几个方面的影响：谐波污染导致的电流或过电压使设备温度过高（比如，电缆过热和绝缘装置老化），影响设备正常工作，同时，使得供配电设备的工作效率下降；引起系统的过电流和过电压大大加重了变压器的负担，长此以往会严重缩短设备的使用寿命，导致自动装置和继电保护的拒动作或误动作。谐波不仅仅对各类电气设备产生非常严重的影响，影响电子电力设备的正常运行，缩短其使用寿命，对公用电网的影响也是非常巨大的。电网中的电流多为正弦，谐波在引起公用的局部电网谐波变大，非正弦电流电路的功率因数增加，甚至会产生串联谐振和并联谐振，容易引发安全事故。引发谐波的另一危害还体现在谐波污染会对电子电力系统周边的精密仪器（手机、计算机、传真等设备通信设备）产生不良影响。鉴于谐波污染影响范围之广，影响力度之大，我们必须引起足够的重视，采取措施对谐波污染加以控制。

（二）无功功率的危害

关于无功功率的影响，我们也做一个简单阐述，无功功率的增加意味着总电流增大，也会扩增电子电力设备以及测量仪表的尺寸与规格；无功功率的增加导致了变压器压降增加，而随着无功功率的产生于增加，电网电压会出现越来越剧烈的上下波动，变压器与线路压降会大大地扩大，那么电网电压就会变得非常不稳定，非常容易导致安全事故的发生，也严重地影响着电力系统的稳定性；无功功率的增加也大大增加了电子电力设备以及电路的损耗增大，严重地损耗了电力系统设备与线路损耗，缩短电气设备寿命。

二、电子电力技术的应用现状

电力系统中电子电力技术应运广泛，比如说，它被广泛应用于大家的日常生活中——普通家用的开关电源，家用换流器以及变压器、手机充电器。再比如说，工业生产中所涉及的调压器、变频器、整流器。但是，电子电力技术的功用可不仅仅于此。本文所研究的电子电力技术的应用，能够有效地补偿无功功率以及有效地抑制谐波，所以故对电子电力技术的应用情况进行了解是极为必要的。

（一）高压直流输电技术——HVDC

高压直流电（HVDC）技术，所有国家的技术支持的总设备容量达到了3.6×104MW，HVDC技术工程已多达50多个，特别是在远距离、大容量的输电工程具有广泛的运用。由于在输电过程中，和传统交流输电技术，依托HVDC技术输电时产生的电能损耗远远小于前者，而且它在传输时也不需要前者所需的那么多的传输线缆，所以此项技术特别适用于容量较大且距离较远的电力传输工作，选择HVDC技术更合理，更经济适用，具备其他技术不可比拟的经济效益。特别是考虑到我国幅员辽阔，地形复杂而且能源分布不均的地势特点，远距离大容量的输电工程运用广泛，加大对HCDC技术的研发和投入力度极为必要。

（二）用户电力技术（CP）

此项技术在生产过程中的应用，一般用来增加配电系统中提高供电的质量和加强供电的可靠性，CP技术和FACTS技术具有许多相同之处。不仅运行可靠，而且在分相调节和价格与使用范围方面也具有较大的优势。相信在未来CP的优势会被越来越多的电力产业技术人员发现，必将能够得到全面地发展和推广，带来更加丰富的成绩成果。

三、无功功率补偿与谐波抑制现状

（一）关于无功功率的补偿现状

为了补偿无功功率，我们通常会采用的补偿方式主要包括以下几种：第一种是，采用并联电容器的方式提高变电装置的功率因数，根据电容器在系统中安装位置的差异，把一组电容器集中安装在母线上，减少无功损耗；第二种是将电容器组分别安装在对应的区域母线上，也就是说在功率因数较低区域的母线上分别装置电容器组，但是相对于第一种补偿方式，这种补偿方式的补偿区域会减小；第三种是将电容器组安装在负载设备邻近处的就进补偿方法。但是，这种补偿方案由于电容器分散安装，虽然提高了功率因数，但是会导致增加后期维护的工作量。

（二）关于谐波抑制现状

通常情况下，针对抑制谐波污染的方法主要有以下两种方式：第一个实现针对谐波源的改善，第二个是可以用滤波器，来实现滤波的效果。其中，因为相比于其他的滤波器，因为其能够有效地抑制谐波并且补偿无功功率，在生产过程中，主要被用来抑制具有某种特征的次谐波，最大限度地降低谐波对电网的影响。无缘LC滤波器结构更加简单、资以及使用成本更加低廉，操作更加简单、投，所以无缘LC滤波器在工业生产中应用最为广泛，单调谐的LC滤波器作为最简易的无源LC滤波器。结语电子电力技术的广泛应用，促使了工作人员对应用中出现的问题，必须采取广泛的重视。本文对配电系统中的谐波，以及无功功率产生的原因进行了详细地探讨分析，引出谐波污染的危害以及无功功率的影响，进而提出了无功功率补偿和谐波抑制的相关方法。相关研究，对于保证电子电力技术的安全性，促进电力产业的可持续发展，具有非常深厚的意义。

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作者:沈学良 单位:杭州西力智能科技股份有限公司