抑制电网谐波：危害分析与解决策略

"电网中谐波问题日益严重，文章对此综述了谐波危害及抑制谐波的方法。" 谐波是指电力系统中非正弦波形的电流或电压成分，主要由非线性负载如电力电子设备、整流器、逆变器等引起。随着电力系统规模扩大和技术发展，谐波问题变得越来越突出。谐波的危害主要体现在以下几个方面： 1. 设备过热：谐波电流会导致设备内部的铜损和铁损增加，使得电气设备过热，影响其寿命和稳定性。 2. 功率损耗：谐波会增加系统的功率损耗，降低能效，增加运行成本。 3. 电压质量下降：谐波会使电压波形畸变，导致电压不稳定，影响电力设备的正常运行。 4. 保护装置误动作：谐波可能使继电保护和自动装置误动作，导致不必要的停电和设备损坏。 5. 通信干扰：谐波电流会在电网中产生电磁干扰，影响电力系统内部及周边的通信系统。 6. 机械振动和噪声：谐波会引起电动机等旋转设备的机械振动和噪声增加。 为了抑制谐波，有以下几种常用的方法： 1. 低通滤波器：通过设计合适的滤波器，可以滤除特定频率的谐波，减少谐波对电网的影响。 2. 谐波补偿装置：采用静止无功补偿器（SVG）或静态同步补偿器（STATCOM）等设备，实时补偿谐波电流，改善系统电压质量。 3. 有源滤波器：主动产生与谐波相反的电流，抵消谐波影响，同时提供无功功率补偿。 4. 设计合理的供电系统：优化电力系统的接线方式和配置，避免谐振条件的出现。 5. 限制非线性负载：对产生谐波的设备进行控制，限制其接入电网的容量，或者采用低谐波输入的电力电子设备。 6. 提升电力设备的抗谐波能力：选用具有抗谐波特性的电气设备，如低谐波电机、低谐波变压器等。 7. 制定谐波管理标准：通过制定和执行谐波限值标准，约束谐波源的排放，确保电网的谐波水平在可控范围内。 谐波对电力系统的危害是多方面的，而抑制谐波的方法多样，包括滤波技术、补偿装置、系统设计优化以及规范谐波排放等。采取这些措施可以有效地提高电网的运行效率和稳定性，保障电力设备的正常工作。