談電子技術與諧波抑制功率補償技術論文

摘要：隨着時代的進步和科技的發展，為了確保電力輸送的高效性，大幅度提高電力系統的穩定性，電力電子技術作為一門新興的綜合性技術，它的應用不僅可以提高輸電能力，而且可以降低損耗。在電力系統中被越來越多的應用。但是，如何有效的解決諧波問題以及無功功率損耗問題，是當今社會研究電子電力技術的工作人員在實際的生產過程中，需要面對和解決的一個重要問題。本文對電子電力技術的應用進行詳細地闡述，結合無功功率與諧波對電力系統影響，圍繞電子電力技術以及無功功率補償和諧波抑制的現狀展開。

關鍵詞：電力電子技術：諧波抑制：無功功率；危害；工作效率

作為21世紀最重要的兩大技術之一，電力電子技術在電力系統中越來越廣泛得應用，也給行業帶來了越來越多的經濟效益以及成績成果。電力電子技術的廣泛應用，推動着現代電力系統的發展，大大提高了電力輸送的靈活性和穩定性。不僅能夠提高系統的輸電能力，高效合理地使用現有的電力資源，而且還可以改善輸電質量，降低系統能耗，從而利用現有的電力資源獲得最大的經濟收益。

一、諧波的危害和無功功率的影響

在現今的生產生活過程中，雖然電力電子技術的廣泛應用推動電力系統發展，但是無疑電子電力裝置設備成為最主要的諧波源的來源，並在不斷地消耗無功功率，其產生的諧波污染對電力系統的正常運行產生嚴重影響。無論是諧波污染還是無功功率，它們的出現都會嚴重影響電子電力設備的正常運行，甚至還會危及國家和人民生命財產的安全，及時地認知到諧波的危害和無功功率的影響，然後有針對性地提出針對諧波的抑制方法以及對無功功率補償，是刻不容緩的研究課題。

（一）諧波的影響

諧波的產生，主要會帶來以下幾個方面的影響：諧波污染導致的`電流或過電壓使設備温度過高（比如，電纜過熱和絕緣裝置老化），影響設備正常工作，同時，使得供配電設備的工作效率下降；引起系統的過電流和過電壓大大加重了變壓器的負擔，長此以往會嚴重縮短設備的使用壽命，導致自動裝置和繼電保護的拒動作或誤動作。諧波不僅僅對各類電氣設備產生非常嚴重的影響，影響電子電力設備的正常運行，縮短其使用壽命，對公用電網的影響也是非常巨大的。電網中的電流多為正弦，諧波在引起公用的局部電網諧波變大，非正弦電流電路的功率因數增加，甚至會產生串聯諧振和並聯諧振，容易引發安全事故。引發諧波的另一危害還體現在諧波污染會對電子電力系統周邊的精密儀器（手機、計算機、傳真等設備通信設備）產生不良影響。鑑於諧波污染影響範圍之廣，影響力度之大，我們必須引起足夠的重視，採取措施對諧波污染加以控制。

（二）無功功率的危害

關於無功功率的影響，我們也做一個簡單闡述，無功功率的增加意味着總電流增大，也會擴增電子電力設備以及測量儀表的尺寸與規格；無功功率的增加導致了變壓器壓降增加，而隨着無功功率的產生於增加，電網電壓會出現越來越劇烈的上下波動，變壓器與線路壓降會大大地擴大，那麼電網電壓就會變得非常不穩定，非常容易導致安全事故的發生，也嚴重地影響着電力系統的穩定性；無功功率的增加也大大增加了電子電力設備以及電路的損耗增大，嚴重地損耗了電力系統設備與線路損耗，縮短電氣設備壽命。

二、電子電力技術的應用現狀

電力系統中電子電力技術應運廣泛，比如説，它被廣泛應用於大家的日常生活中——普通家用的開關電源，家用換流器以及變壓器、手機充電器。再比如説，工業生產中所涉及的調壓器、變頻器、整流器。但是，電子電力技術的功用可不僅僅於此。本文所研究的電子電力技術的應用，能夠有效地補償無功功率以及有效地抑制諧波，所以故對電子電力技術的應用情況進行了解是極為必要的。

（一）高壓直流輸電技術——HVDC

高壓直流電（HVDC）技術，所有國家的技術支持的總設備容量達到了3.6×104MW，HVDC技術工程已多達50多個，特別是在遠距離、大容量的輸電工程具有廣泛的運用。由於在輸電過程中，和傳統交流輸電技術，依託HVDC技術輸電時產生的電能損耗遠遠小於前者，而且它在傳輸時也不需要前者所需的那麼多的傳輸線纜，所以此項技術特別適用於容量較大且距離較遠的電力傳輸工作，選擇HVDC技術更合理，更經濟適用，具備其他技術不可比擬的經濟效益。特別是考慮到我國幅員遼闊，地形複雜而且能源分佈不均的地勢特點，遠距離大容量的輸電工程運用廣泛，加大對HCDC技術的研發和投入力度極為必要。

（二）用户電力技術（CP）

此項技術在生產過程中的應用，一般用來增加配電系統中提高供電的質量和加強供電的可靠性，CP技術和FACTS技術具有許多相同之處。不僅運行可靠，而且在分相調節和價格與使用範圍方面也具有較大的優勢。相信在未來CP的優勢會被越來越多的電力產業技術人員發現，必將能夠得到全面地發展和推廣，帶來更加豐富的成績成果。

三、無功功率補償與諧波抑制現狀

（一）關於無功功率的補償現狀

為了補償無功功率，我們通常會採用的補償方式主要包括以下幾種：第一種是，採用並聯電容器的方式提高變電裝置的功率因數，根據電容器在系統中安裝位置的差異，把一組電容器集中安裝在母線上，減少無功損耗；第二種是將電容器組分別安裝在對應的區域母線上，也就是説在功率因數較低區域的母線上分別裝置電容器組，但是相對於第一種補償方式，這種補償方式的補償區域會減小；第三種是將電容器組安裝在負載設備鄰近處的就進補償方法。但是，這種補償方案由於電容器分散安裝，雖然提高了功率因數，但是會導致增加後期維護的工作量。

（二）關於諧波抑制現狀

通常情況下，針對抑制諧波污染的方法主要有以下兩種方式：第一個實現針對諧波源的改善，第二個是可以用濾波器，來實現濾波的效果。其中，因為相比於其他的濾波器，因為其能夠有效地抑制諧波並且補償無功功率，在生產過程中，主要被用來抑制具有某種特徵的次諧波，最大限度地降低諧波對電網的影響。無緣LC濾波器結構更加簡單、資以及使用成本更加低廉，操作更加簡單、投，所以無緣LC濾波器在工業生產中應用最為廣泛，單調諧的LC濾波器作為最簡易的無源LC濾波器。結語電子電力技術的廣泛應用，促使了工作人員對應用中出現的問題，必須採取廣泛的重視。本文對配電系統中的諧波，以及無功功率產生的原因進行了詳細地探討分析，引出諧波污染的危害以及無功功率的影響，進而提出了無功功率補償和諧波抑制的相關方法。相關研究，對於保證電子電力技術的安全性，促進電力產業的可持續發展，具有非常深厚的意義。

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