Page 14 - 网络电信2020年7月刊下

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浅谈有源滤波器在谐波治理上的应用

刘峰 李自习 周文|山东太平洋光纤光缆有限公司

一、前言 线路过热甚至发生火灾。
电力电子装置和非线性负载的普遍使用，使谐波电流和无 2）谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电动机的影
功电流大量注入电网，严重威胁电网和电气设备的安全运行与 响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使
正常使用，对谐波无功进行滤波和补偿已成为电力电子技术、 变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘
电力系统、电气自动化、理论电工等领域中的重要研究课题。 老化和寿命缩短，以致损坏。
有源电力滤波器是一种动态抑制谐波和补偿无功的电力 3）谐波会引起公用电网中局部的并联振和串联谐振，从而
电子装置，它能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿， 使谐波放大，这就使上述1）和2）的危害人大增加，甚至引起
可以弥补无源滤波器的缺点，获得比无源滤波器更好的补偿特 严重事故。
性，是一种理想的补偿谐波装置。早在70年代，有源电力滤波 4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作。
器的基本原理和主电路拓扑结构就已被确定，但由于受当时的 5）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，
技术条件限制，未能使有源电力滤波器得以实施。进入80年代
后，新型电力电子器件的出现、PWM控制技术的发展以及瞬时 图表 1 配电结构示意图
无功功率理论的提出，极大地促进了有源电力滤波器技术的发
展。近年来，已开始在工业和民用设备上广泛使用有源电力滤
波器，并且单机装置的容量逐步提高，其应用领域从补偿用户
自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。

二、谐波的危害
随着电力技术和控制技术的发展和应用，当今用户不论是
家用电器还是办公自动化或者工业控制设备，越来越多使用电
子整流、高频电路等非线性元件。这些非线性元件的引入产生
了各种高次谐波，直接侵入电网，使电网正弦波发生畸变，所
造成的不良影响和危害也越来越大。因此谐波问题正逐步被世
界各国电力系统的技术人员所重视。
谐波对供电系统的要危害如下：
1）谐波使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低了
发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波过中性线时会使

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