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1、毕业设计论文姓名：学号：学院：电气工程学院专业： 电子信息工程题目：基于有源滤波器和FFT的电力系统谐波检测方法研究指导教师： (姓名) (专业技术职务)2015年6月摘要电网容量越来越大，越来越多，结构复杂，很多对电力系统非线性负载的谐波污染更加难以控制，谐波的产生将减少能源使用的生产效率;使电气设备过热，振动和噪声，绝缘老化并缩短其寿命，而且还可能造成电力系统当地生产的串联和并联谐振，从而增加高次谐波成分被烧电容器器件。许多类型的电网谐波源，分布广，应指导谐波前，对谐波含量和起始的分布和结束其发生的时间可以掌握，可以控制谐波区分，会降低治疗难度。谐波检测的基础是解决谐波的问题，并且精度和速
2、度动态响应速度的谐波检测电平取决于谐波检测方法中使用的优点。谐波检测方法是模拟滤波器的方法，是根据基于傅立叶瞬时无功功率的谐波检测方法变换谐波检测方法，并基于若干有源滤波器谐波检测方法的方法。关键词有源滤波器；快速傅里叶变换；瞬时无功功率；谐波检测AbstractReduce with the power capacity increased and the structure of the complex, a large number of nonlinear load makes the harmonic pollution in power system becomes more an
3、d more serious and complex, harmonic can make electricity production, transmission and utilization efficiency; so that overheating of electrical equipment, vibration and noise, and the insulation aging, shorten the service life, even cause power system produced locally resonant parallel or series re
4、sonant and enlarge the harmonic content, resulting in capacitor equipment destroyed. The types of harmonic sources in power system, widely distributed, if before the harmonic control and on the harmonic distribution, content and the starting and ending time to clear grasp, which can be distinguished
5、 on harmonic governance, will reduce the management difficulty. The harmonic detection is the basis of the solution to the harmonic problem. The accuracy of the harmonic detection and the speed of the dynamic response depend on the merits of the method of the harmonic detection. At present, commonly
6、 used harmonic detection methods mainly include: analog filter and a method based on instantaneous reactive power, the harmonic detection method, harmonic detection method based on Fourier transform and based on active power filter harmonic detection method and so on several methods.Keywords: Active
7、 filter; Fast Fourier transform; Instantaneous reactive power; Harmonic detection目录摘要IAbstractII第1章绪论51.1课题背景及意义51.1.1 课题背景51.1.2 课题研究的意义61.2 谐波的来源71.2.1谐波的概念9 1.2.2谐波的危害. 10 1.3谐波标准. 16 1.4谐波治理. 17 1.5论文的主要工作. 22第2章基于有源滤波器的谐波检测方法研究. . 232.1有源电力滤波器的发展历史. .232.1.1有源滤波器国内研究现状. 232.1.2有源滤波器的发展趋势. 242.2
8、有源滤波器的分类.242.3有源滤波器的主电路形式.25 2.3.1并联型有源电力滤波器工作原理.25 2.3.2谐波信号检测电路.27 2.3.3PWM控制电路.29 2.3.4模拟有源滤波器的主电路及接入方式.292.4有源滤波器的双向补偿特性.30 2.5本章小结.31第3章 基于快速傅里叶变换的谐波检测方法. 32 3.1傅里叶变换理论.32 3.2快速傅里叶变换（FFT）应用.323.3 FFT算法的基本思想. 333.4 FFT在谐波检测中的应用.34 3.4.1信号分解为傅里叶级数.34 3.4.2 信号采样和频谱分析.35 3.4.3 利用FFT算法进行频谱分析.35 3.5本
9、章小结.45第4章 结 论.46参考文献47致谢48附录49第1章绪论1.1课题背景及意义1.1.1课题背景电网容量越来越大，结构越来越复杂，很多的非线性负载使得电力系统中的谐波污染越发难以治理，谐波的产生会降低电能的生产利用效率；使电气设备过热、产生振动和噪声，老化绝缘，缩短其寿命，还可能引起电力系统局部产生串并联谐振，使谐波含量越来越大，烧毁电容器设备。电网中谐波源的类型很多、分布广，应该在治理谐波前，对各次谐波的分布、含量和其发生的起止时刻能够把握，则可区分对谐波治理，将降低治理难度。谐波检测是解决谐波问题的基础，而谐波检测精度的高低以及动态响应速度的快慢则取决于采用的谐波检测方法的优劣
10、。谐波检测方法有模拟滤波器法、基于瞬时无功功率的谐波检测法、基于傅里叶变换的谐波检测法以及基于有源滤波的谐波检测法等几种方法。模拟滤波器法参数要求较高，实时性差，低精度；基于瞬时无功功率的检测法检测结果误差大，单相电路的检测算法很复杂，实现不容易6；傅里叶变换及其改进方法的检测法存在频谱泄漏现象和柵栏效应，并且没办法定位暂态信号的发生、结束的时间7；基于有源滤波的检测法是研究的热点，但有源滤波对低频段进行分解，造成高频段分辨率较低，使高次谐波检测精度降低8-11。但是有源滤波提供了一种精细的分解方式，有源滤波不仅仅对低频段进行分解，还可以对高频度进行一样尺度的分解，如此使信号分析的分辨率提高，
11、为信号的分析提供了信号特征。即使小波变换解决了高频段进行高分辨率分析的问题，但是在实际中我们多数情况下只关注某一个高频度，或者某一些高频段，并不是全部的高频段，而有源滤波分析对所有的高频段进行高分辨率分析，很显然是加大了运算量，造成识别定位速度慢，信号检测的实时性大打折扣。本文提出了一种基于有源滤波器和FFT综合谐波检测方法，先采用FFT对信号进行运算得到信号的频率成分，选定需要分析的频段。然后，运用有源滤波器对选定的频段进行分解与重构，得到各次谐波分量以及暂态谐波起止时刻，从而实现对电力系统谐波信号的识别与定位。运用该方法分别对稳态谐波信号和暂态谐波信号进行仿真分析，将得到的仿真结果与常用的
12、谐波检测方法进行比较，验证本方法对谐波信号检测的实时性和有效性。1.1.2课题研究的意义很长一段时间以来，我们习惯把供电频率和电压有效值的稳定程度，作为衡量电能质量的两个基本参数。但是最近十年，电子，节能，控制技术有巨大进步。在化工，钢铁，冶金，煤炭和交通部门，很多的用了各种整流设备，比如交直流变换设备，电子电压调整设备，然而以上电力设备和负载以不规则的组合方式，随机的在电网中运行，造成了电力系统中的电压，电流波形严重畸变和三项系统的严重不平衡。电源发出的工频正弦电压，也会在远距离输送分配过程中产生畸变。因此，衡量电能质量不能仅仅用供电频率和电压有效值的稳定程度1-4。电力系统的电压，电流发生
13、波形畸变后，会对发电，输电，供电系统，用电负载和周围的电磁环境产生危害，现在这种污染发已经和自然环境污染一样，成为一种危害社会的存在。我们称为谐波污染。对于难以快速，准确地进行动态谐波检测电力系统的实时分析存在的分析方法谐波电流问题，并利用FFT谐波分析和稳态谐波WT波动，谐波检测自己的优势和双方的快速变化高度互补的特性，提出了一种傅里叶分析和小波变换,与各种谐波分析方法集成。待检测活性的谐波滤波器和傅立叶合成检测算法信号的第一离散小波变换，将原始信号进入部的高频和低频部分。电力系统的谐波源类型，分布广，如果谐波处理之前，对于高次谐波成分和起始的分配和结束其发生的时间能清楚地掌握，可以分化为谐
14、波治理，将减少治理的难度。谐波检测的基础是解决谐波的问题，并且精度和速度动态响应速度的谐波检测电平取决于用于有源滤波器本文谐波检测方法的用FFT谐波检测方法的系统的仿真，模拟试验小波的优点分析用时域和频域双倍的分辨率，可以更好地解决傅立叶分析不能解决问题，谐波分析，使用有源滤波算法不仅获得各次谐波的右侧，但也不能解决与傅立叶分析提取时间相关的信号瞬态分量定位暂态分量，电压，电流中断，预测，洼地和瞬态成分检测有很好的效果8-11。1.2 谐波的来源一是发电源质量不高产生谐波发电机由于在生产难以实现绝对对称的三相绕组，其核心是很难做到绝对均匀和一些其他的原因，多少功率会产生一定的谐波，但一般很少。
15、二是输配电系统产生谐波传输和分配系统产生电力变压器，变压器铁心的非线性由于饱和磁化曲线的谐波，考虑到经济耦合变压器的设计，它的选择对饱和磁化曲线段附近的磁通密度，从而使磁化电流波形因此尖顶是含有奇次谐波。它的大小和磁路的结构形式，饱和的相关度的核心。该变压器点的核心更远离线性，谐波电流越大，饱和度更高的地方的额定电流的高达0.5的3次谐波电流。三是用电设备产生的谐波晶闸管整流设备。因为在许多方面SCR电力机车，铝电池，充电设备，开关电源得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量谐波。我们知道，使用相移控制的可控硅整流装置中，从电网切去正弦波吸收，因而留下给电网是正弦波的缺角的另一部分，显然它含有
16、大量谐波的左侧部分。如果整流装置是一个单相整流电路，在包含奇次谐波电流电感性负载的情况下，其中有30第三次谐波含量可以达基波;并且当它连接到包含奇次谐波电压，其谐波含量随着电容值的增加的电容负载。如果三相全控整流桥6脉冲整流器，变压器初级侧和供给线包含比奇次谐波电流和五倍;如果在12脉冲整流器，仍有比奇次谐波电流和11倍以上。统计数据显示：由整流单元产生的谐波占了近40的谐波，这是谐波的最大来源。变频装置。在风机，水泵，电梯等设备中使用的高频器件，利用相位控制的，高次谐波分量是非常复杂的，除了包含整数谐波，还含有分数谐波，这种装置的功率一般较高，与对电网谐波频率控制发展也越来越多。电炉，电石炉
17、。因为三相电加热电极材料难以同时收取访问坚固，使得燃烧不稳定，导致三相不平衡负载，谐波电流所产生的三角形连接的变压器绕组和注入网格。主要的2，7次谐波，大蓟博平均8，20，高达45。气体放电类电光源。荧光灯，高压汞灯，高压钠灯和金属卤化物灯属于类的气体放电的电源。分析和此种电灯的电压特性的测量中，我们可以看到非常严重的非线性的，有的还含有一个负电压特性，它们将导致网格奇数谐波电流。家用电器。电视机，录像机，电脑，调光灯，温控器炊具，由于浪涌整流单元，将产生更深的奇次谐波。在洗衣机，电风扇，空调等设备中的卷绕时，由于不平衡电流的变化也使波形改变。这些家用电器，尽管更少的功率，但数量是巨大的，谐波
18、的主要来源之一。电力系统中谐波的来源从所述电气设备的电力系统的谐波，也就是从发电设备和电力设备的话。由于由发电机的转子产生的磁场不能完美的正弦波，电压波形发生器的问题不能是有点变形正弦波。目前，中国的应用生成器有两大类：隐极机和凸极机。用于发电机组，用于水力发电凸极机隐藏立杆机。对于高次谐波成分，隐藏磁极电机比凸极机，但与投资在技术进步，可控硅，IGBT电子励磁装置，使该发生器的谐波分量增加了。当终端电压低于额定电压的10以上的高，电动机的磁饱和，将显著增加的三次谐波的电压。另外，在变压器电源侧电压超过额定电压的10以上，在第三谐波也将显著增加二次电压。因为电网电压偏移7或更低，发电，变电设备
19、产生的谐波分量相对较小，低于国家评估标准多，所以发电，变电设备不是的电网电压波形方面的主要作用质量矛盾。为此，影响电网电压波形质量的主要矛盾是非线性用电设备，也就是说非线性用电设备是主要的谐波源，非线性用电设备主要有以下四大类：电弧加热设备：如电弧炉、电焊机等。 交流整流的直流用电设备：如电力机车、电解、电镀等。 交流整流再逆变用电设备：如变频调速、变频空调等。 开关电源设备：如中频炉、彩色电视机、电脑、电子整流器等。这些用电设备都是非线性用电设备，但它们产生的谐波各不相同，具体举例分析如下：电弧加热装置是在70伏或更高，因为电弧会产生电弧，它将有一个电弧电流和电弧电压电弧电压略低，导致非线性
20、电弧电流和电弧电压。此外，也有一定的电弧电流波形的不对称性。这是因为非正弦电弧电流，电弧加热设备造成的谐波污染也比较大，但多为低谐波污染的18倍。实际上，焊接已广泛燃烧焊接，当地电压低时用在上世纪四五十年代，由于电弧更少加热设备，对电网的焊接应用以相同的速率甚至更小的影响相对较小，但发现 - 电压电网电流变化较大，有较大的谐波影响。引起谐波交流整流产生DC电气设备是由于电压整流设备带有一个阀，当所述阀小于电压和电流为零。为了提供在所述能量存储元件（滤波电容器和滤波电感）加入一个平滑的直流电源整流设备，从而使阀门的电压增加，加刺激谐波的产生这样的电气设备。为了控制的电压和电流的DC电力设备，在所
21、述可控硅整流设备，这使得这类器件的谐波污染的应用更加严重，而相对低的频率谐波。然后整流AC逆变器的电气设备，在交流直流和整流交流电的电气设备的上述工艺产生的谐波，它成为另一个交流波形逆变器回射的直流到交流电流，由该装置不仅低顺序产生了这样的谐波分量谐波，而且高次谐波。虽然这样的设备单元容量比两种类型的设备的容量要小，但其分布广泛的表面，数量，是促进技术的使用，所以它的谐波污染，应引起足够的关注。切换应用的电源装置，它的工作原理是首先通过变压器初级电流控制开关开闭整流AC转换成DC，从而使该变压器的次级侧感应出电流供给的电气设备。此外，相对高的高频开关电源一般在40kHz的，不仅产生在整流器谐波
22、，开关被打开，在约40kHz至功率的反射波关闭。这样的电装品组件的容量也小，但它是最广泛的应用范围，非线性电气设备的最大数量，它也有一定量的所造成的高配电变压器中心线第三谐波电流，而且还通过三次谐波污染10kV的配电变压器。1.2.1 谐波的概念谐波 (harmonic wave)，从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才
23、有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。谐波产生的原因主要有：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。泛音是物理学上的谐波，但次数的定义稍许有些不同，基波频率2倍的音频称之为一次泛音，基波频率3倍的音频称之为二次泛音，以此类推。1.2.2谐波的危害谐波的危害：降低系统容量如变压器、断路器、电缆等加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备危害生产安全与稳定浪费电能等。由公用电网提供理想的电压应该指定一个单一，固定的频率和电压振幅。谐波电流和电压出现在公用电网是污染的一种形式，它采用了环境的电气设备劣化，还会干
24、扰在附近的其他设备。在电力电子设备被广泛应用，谐波和危害人民进行了一些研究，并有一定的认识，但随后的谐波污染还没有引起足够的重视。过去三，四十年来，各种电力电子器件的快速发展使得公用电网谐波污染日益严重，各种故障和谐波引起也在不断发生事故，谐波危害的严重程度只会引起了极高的关注度。谐波危害十分严重。谐波电能生产，输送和利用效率降低，从而使电气设备，振动和噪声，以及绝缘老化过热和缩短寿命，甚至失效或烧毁。电力系统的谐波可引起局部并联谐振或串联谐振，从而使扩增的谐波含量，造成电容器等设备毁坏。谐波还可引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量混乱。外部电源系统，谐波通信设备和电子设备会产生严重的干扰
25、。对公用电网谐波和其他系统的危害大致有以下几个方面：提高电力企业的经营成本因为谐波而不治不是自然消除，这样大量的谐波电压和电流的漂移而引起累积在网格叠加线路损耗增加，从过热动力设备，从而增加了电的运行费用，增加开支的电力。降低电源的可靠性在许多情况下，谐波电压正弦波使较尖，不仅导致磁滞和涡流损耗变压器，电容器以及其他电气设备的增加，并且绝缘材料经受电应力增大。谐波电流可以使变压器的铜耗的增加，所以，变压器在严重谐波负载会产生局部过热，噪音增大，从而加速绝缘的老化，大大减少了变压器，电动机的使用寿命，减少供电可靠性，极断电可能造成在生产过程中造成严重后果。事故的发生引起电源网格包含大量的谐波源（
26、频率或整流设备）和功率电容器，变压器，电缆，电机等的负载，这些电设备在焊剂常常，可以很容易地形成一个串联或并联谐振的条件。当电网参数与不利的，在一定的频率，谐波振荡的形成，过电压或过电流，危及电力系统的安全运行，如果不容易补救导致事故的输电和配电的发生。导致设备无法正常工作发电机，电动机，由于在定子绕组和铁心转子电路中的谐波电流或谐波电压发生额外的损失，从而降低了产生和电气设备的传输效率的旋转，更严重的是容易谐波振荡的涡轮发电机以产生转矩冲击可引起机械共振，从而导致变形和产生的汽轮机叶片疲劳循环，导致设备不正常工作。自动保护装置，以保证电网的安全运行具有非常重要的作用。但是，因为有很多的谐波，
27、容易使各种类型的保护和自动装置，用于生成网格误动或拒动，尤其是在广泛使用的微机保护，综合自动化装置的出色表现，引起区域（厂）电网崩溃，造成大面积停电等事故。谐波使测量仪器，测量设备错误，无法正确指导和测量（测量仪器误差主要体现在米）。当断路器的电流中断能力的断路器的高次谐波含量会大大降低，从而引起电弧重燃，短路，或断路器爆炸。由于长期存在，电机等设备的共振波的操作增加了振动，使生产失误增多，减少加工精度的产品，降低产品质量。影响通讯系统的正常工作当传输线和通讯线平行或接近时，由于电磁感应之间的静电感应，形成电场耦合和磁场耦合，高次谐波成分会产生听得见的干扰的通信系统中，从而降低了信号传输质量，
28、正常的信号传输损伤，不仅影响通话的清晰度，严重威胁时，通信设备和人身安全。谐波将与相邻的通信系统中，光噪声，低级通信质量造成干扰;重量损失导致的滞留，所以该通信系统不工作。对电网的危害(一)对电力电容器的影响当非线性功率负载的电力分配系统的比重较大，当输入并联电容器组，一方面由于电容器组的谐波阻抗小，高次谐波电流注入电容大时，电容器的过载，并严重影响其使用寿命，另一方面，当电容器组和谐波系统等效电感相等，谐波谐振的电容发生，造成严重的电容器谐波电流放大电容器过热而导致损坏。因此，电压谐波和电流谐波超过，将导致电容器工作电流增大和异常时，例如，通常用于自愈式并联电容器，它允许过电流倍数是额定电流
29、的1.3倍，当电流超过电容器时的限制时，它会损坏电容器增加时，异常隔热加速老化，从而导致使用寿命降低，甚至造成损坏事故。同时，使频率谐波失真的正弦波时，锯齿状尖顶波，容易导致局部放电的绝缘介质，长期局部放电会加速电介质，自愈性能降低的老龄化，而且容易导致电容损坏。(二)对电力变压器的影响1.谐波电流互感器铜损增加，引起局部过热，振动，噪音增大，附加绕组发热。2.引起谐波电压滞后和涡电流损耗的附加损耗使变压器的增加，当该系统在高电压或三相不对称，谐波励磁电流增加时，绝缘材料承受电应力的增加，局部放电和运行介电绝缘的影响力增大。换相的零序谐波形式绕组三角形连接绕组，绕组温度。3.变压器励磁含有谐波
30、电流的电流，会导致谐波电流浪涌电流过大时，在共振条件的谐波电流出现时，变压器的安全运行会造成威胁。(三)对电力避雷器的影响变电站高容量，高电压变压器的励磁涌流正当程序很长一段时间，才能够持续几秒钟或更长的时间，有时还会引起谐振过电压和避雷器放电相关时间过长而损坏。高压避雷器保护的问题参数滤波电感和电容元件带来更大的困难。(四)对输电线路的影响1.谐波污染增加了传输线的损耗。再加上的趋肤效应的影响，传输线谐波电流时，会产生额外的损失，从而使传输线损耗的增加。特别是在三相电力系统的非对称的操作，增加了供电系统线路损失的中性点接地尤为显著。2.谐波污染增加了中性线电流，导致中性点漂移。在低电压配电网
31、络中，零序电流和谐波电流（第3，第6，第9.）的零序不仅会导致中性线电流大大增加，导致过载发热，在损失增加，压力降，导致零电位的转变，降低功率质量的供给。(五)对电力电缆的影响谐波污染会使介质损耗电缆，传输损耗增加，漏电流上升，温度上升，干燥电缆的局部放电增加单相接地故障的触发增加的可能性。由于谐波电流的电源线的放大的分布电容，当系统负荷较低时，系统电压增加时，谐波电压相应地增加。电缆的额定电压高次谐波不稳定的电缆介质的风险越大，更容易发生故障。(六)对继电保护及自动装置的影响1.对继电保护及自动装置运行环境的影响（1）过度谐波电弧炉负荷，电气化铁路等大型地方电网的谐波含量将受到影响。（2）频
32、繁严重的冲击和浪涌衰减变电站通过缓慢的谐波干扰产生的电涌。地方（3）短路容量太小，可能会影响一个较大的电压谐波的系统将受到影响。（4）易发生在配电系统，传输系统谐波谐振，电网附近的变电站将受到影响。（5）在谐波通过一个电容器组或其他原因被放大严重的网络附近将受到影响。2.继电保护及自动装置利用的启动量小利用负序电流或电压，零序电流或电压，差分电流或电压启动会受谐波。其中使用的负序列量的灵敏度开始谐波最大的。3.继电器或启动元件本身对谐波敏感（1）晶体管或集成电路的运动保护装置的数量是非常小的，工作时间是非常小的，所以它的开始出现较大误差准则易受谐波的影响。（2）通过控制系统和使用数据采样零零交
33、叉数字继电器或计算机保护时使用的信号，会受到影响和干扰谐波。(七)对继电保护整定的影响继电器正常运行，当高功率谐波成分可能会引起过电压保护，过电流保护误动作。当在正序或谐波含量负序的高次谐波的三相严重不对称，负序过滤装置的可能性，以发起保护装置引起的干扰，从而导致故障。铁路电气化作为一个地方的开放后，曾出现过注入到系统由于大量牵引变电所谐波和负序电流供电系统造成了严重恶化的质量指标，造成负序电流发生器多次发生故障，主过流保护装置出现故障的变压器，事故距离保护电路振荡锁定装置故障，高频保护收发消息机器故障，母线差动保护和故障记录故障。大量使用电脑防护装置，在这两个谐波干扰信号可能会引起测量误差，
34、并且可以正常工作的设备密钥处理模块产生干扰，导致保护装置误动或拒动。如上海宝钢电炉的影响是考虑谐波，造成谐波电流数字型微分干涉保护，差动保护跳闸事故多。(八)对电力系统其他运行设备的影响1.影响。用户负序电流和谐波电流注入同步发电机的系统中，会产生额外的损失，引起局部加热发电机，降低介电强度。同时，在输出电压波形的产生额外的谐波分量，该同步发电机转子负载的扭转振动时，降低其工作寿命。2.对断路器的影响。请一定的谐波磁吹断路器线圈不能正常工作，降低断路器分断能力，没有打扰波形畸变率超过一定限度时，高压断路器切断电感电流谐波浪涌电压陡升现象可能会发生故障电流，导致断路器触头磨损。3.影响消弧线圈的
35、。当谐波分量较大，单相接地故障时，谐波电流的消弧线圈将可能无法正常工作，不能在地面进行补偿，从而导致系统故障扩大。载波通信4.影响。主要是在语音通信，数据传输失真过程中产生的噪声的电力线载波通信干扰的高次谐波含量，降低的真实性的EMS，DAS的实时数据，从而导致数据错误集中抄表系统等故障。(九)对电力用户的影响电气设备污染系统电源可以影响电气设备本身的可靠性。使用电能质量污染电力电气设备，他们可能会成为污染的一个新来源，以及危险电气系统和其他用户设备。潜在的影响包括：产生用户电机的影响;他们影响用户补偿电容器;对用户产生影响自动控制装置;对居民用电的影响;电力安全威胁。还包括电信，造成干扰和影
36、响的广播，电视和精密制造行业，这种干扰和影响的影响，差模和共模干扰的干扰，差模干扰的频率和长线传输性能的一些分布电容相互干扰，共模干扰是由地环路干扰的变化引起的，是计算机控制单元的主要原因是工作不正常。(十)对用户电动机的运行影响谐波电流通过交流电动机，使得谐波附加损耗显著增加，引起马达过热，机械振动和噪声增大。当三相电压不对称，负序电流的定子绕组和励磁负序旋转磁场，该磁场减小最大制动扭矩和过载电动机，增加铜损，并且负序电流可以是定子绕组烧。谐波分量的负序（5次，11个二类）电机上和效果相同的负序电压。当机械振动马达的固有频率的主低频分量产生的电压波动重合，诱发共振造成马达损坏。(十一)对用户
37、补偿电容器的影响无功功率配置容量的电容所占比例最大，其中用户占所有电容器电容的2/3。大多数这部分电容的设计只考虑了无功补偿的金额，而不考虑实际的污染电能质量点的安装，因此低操作点功率质量指标，往往会造成一些意外，如无投票补偿装置，电容器寿命低，电容器保护保险丝熔断，或甚至一个串联 - 并联谐振电容器谐波引起的过压和过流，从而导致电容器爆炸。此外，由于根据平均的功率因数电容器很少由电网交换，或不切，甚至只是一个表决的实际操作的用户电容器管理评估，几乎失去了由于使电网电压调整余量，电压偏差等能源难以控制质量指标。(十二)对用户自动控制装置的影响随着大规模采用数字化控制技术，进行了大量的精密载荷承
38、受更高的要求电力质量指标。这种装置的主要表现在三个方面，在检测模块装置引入的失真的，即在量的功率质量污染危险，妨碍正常的分析和计算，从而产生错误的输出。此外，它会导致不可逆的损坏硬件，如精密电机，开关电源等。干扰保护电路的负载，从而导致故障。1.3谐波标准国家标准电网标称电压（KV）电压总谐波畸变率（%）各次谐波电压含有率（%）奇次偶次10KV4.0%3.2%1.6%标准电压为10kV国标中注入公共连接点的谐波电流允许值（基准短路容量为100MVA）见下表谐波次数357911允许值2020156.89.3谐波次数1315192325允许值7.94.15.44.54.1按照实际容量换算后，公共连
39、接点的谐波电流允许值谐波次数357911允许值4431.361.86谐波次数1315192325允许值1.580.821.080.90.82注：当电网公共连接点最小短路容量不同于基准短路容量时，按下式修正上表谐波电流允许值：Ih=Ihp式中：Sk1公共连接点最小短路容量，MVA Sk2基准短路容量，MVA Ihph次谐波电流允许值，A Ih短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值，A1.4谐波治理谐波治理的方法无外乎三个无源滤波，有源滤波和无功补偿。下面说说分析的优点和缺点，以及市场和经济前景的两种方法。无源滤波无源滤波器主要由一个电感器和一个电容器。无源滤波器，经济，简单，因而得到广泛应用的
40、低成本。无源滤波器可分为并联滤波器和线滤波器。无源并联滤波器在并行滤波器最传统的无源谐波滤波器装置，每个谐波频率需要使用一组过滤器，一般需要使用多套用于过滤不同频率谐波滤波器。使用的多组滤波器造成结构复杂，成本高，而且由于该系统通常包含在无限多种频率的谐波分量，并且因此不能滤除所有谐波。此外，由于并行谐波滤波器的阻抗非常低，通常它会产生较大的谐波源的谐波电流将相互在过滤器，不同的谐振频率干扰诸如谐波滤波器7可以将它将会放大的第五谐波。因此，如果有人之前和过滤器被安装在平行比较后所做的谐波的情况下，你会发现：减少谐波电流的影响系统安装后，虽然一个过滤器，但每个滤波器和谐波电流进入系统，并更比未安
41、装过滤器前，谐波源的谐波电流也产生更多的比以前的过滤器未安装。从广义的角度来看，频率不等于电源频率的谐波分量都是。因此，单个频率的频率，但有无限多种谐波频率，可见谐波具有无限的复杂性，使用一个分路滤波器方法显然无法应付的无限谐波频率分量。无源串联滤波器LC由电感和线路滤波器的电容串联以非常低阻抗的串联谐振点，如果我们构建了一个串联谐振点线供电的滤波器的频率，以及该系列中的行中，可以滤除所有谐波。这是在在线过滤器在本文中描述的，在线过滤器串联的电感和电容制成，并且被连接在电源和负载之间串联，所以线路滤波器的“串联”字具有双重意义：该电感与电容串联的一个意思，另一个打算串联在电路。在三相电路中均接
42、入线路滤波器，带通滤波器，由于一系列的基波电流阻抗很小，而高次谐波电流的阻抗较大，因此只有一组滤波器可以过滤掉所有频率的谐波。线路滤波器对于具有一个非常低的频率的阻抗，从谐振频率的当前点，阻抗的增大，偏差的偏差，越阻抗增大的电流共振点。对于共振点比基于电感，点的阻抗，以频率低于谐振电流分量的电流分量的频率越高，电容器阻抗为主。因为高次谐波分量一般低于基频，谐波滤波器的工作主要是由电感完成，电容效应是由基频阻抗的电感抵消。因为谐波滤波器的主要功能是通过电感器完成，从而更大的谐波滤波电感更好的量。然而，电感越大价格越高，损失越大，所以高达考虑成本问题和电感尽可能小的损失是可取的。当感抗的基本等效基
43、本负载阻抗小于50，良好的过滤效果不能达到（相当于基本负载阻抗是负载相电压和相电流的有效值比）。因此，根本电感电感必须大于50的负载等效基波阻抗。的不同自由设计的电容器和电感器的选择的选择变为电感和电容器的电压电平只有一个固定数量的，不能随意设计。例如，在低压配电系统，230V电压400V及仅电力电容器可用。由于电容器串联在电路中，电容电流是负载电流，当电容器的实际工作电压等于额定电压，流过电容器的电流等于额定电流的电容器，该电容器可以得到充分的利用，因此，当电容器在实际工作电压等于其额定电压时，成本最低的电容器。串联滤波器的实际成本主要由一个电感器和一个电容器的成本。的基本相等，相同的电流，
44、电感和电容，因此同样的基本的工作电压的串联谐振阻抗的电感和电容。如已经解释的，当电容器的实际工作电压等于额定电压，最低成本的电容器，电感器，因此应等于电容器额定电压的实际工作电压。电容器的额定电压在很大程度上是电网电压，如果实际工作电压的电感等于电容器的额定电压，等效电感性阻抗和负载阻抗而，就可以得到最佳的性能价格比。在此基础上，如果提高电感电感，虽然过滤效果可以增加，但是没有多大增加，成本增加的电容器的电感与串联，在成本性能下降急剧增加成本，因此感抗大比基本负荷时，没有实际意义的基本阻抗效应等的200，如果低电感的电感，滤波器性能，降低电感的成本，电容器的电容增加，从而增加了成本，成本性能也下降。为了获得足够的可靠性，电感和电容的实际工作电压应大于电容器的额定电压略低。当由外部网络窜入产生的谐波电流影响电源和负载装置之间的网络负载装置的正常运行串联连接的过滤器可以阻止
