Elektroenerģijas tīkla harmonikas galvenokārt rada dažādi lieljaudas strāvas pārveidotāji un citas nelineāras slodzes. Galvenie harmonikas avoti ir dažādas jaudas elektroniskās ierīces, piemēram, taisngrieži un maiņstrāvas sprieguma regulatori. Starp tiem, labošana Ierīce veido lielu daļu. Gandrīz visi no tiem izmanto nekontrolētu diodes labošanu ar kondensatora filtrēšanu vai tiristora fāzes vadītu labošanu. Harmoniskais piesārņojums un to patērētā reaktīvā jauda ir labi pazīstama; Papildus taisngrieža ierīcei, sasmalcināšanai un invertora ierīcēm ir daudz pielietojumu, un ieejas līdzstrāvas avots nāk arī no taisngrieža ierīces, tāpēc harmoniskā problēma ir arī ļoti nopietna, it īpaši smalcinātāja un invertora ierīces, kuras darbina līdzstrāvas spriegums avots, kura līdzstrāvas sprieguma avots pārsvarā ir diodes Pēc nekontrolētas rektifikācijas to iegūst, filtrējot kondensatoru, un šādu ierīču harmoniskais piesārņojums elektrotīklā kļūst arvien pamanāmāks.
Lai nomāktu harmonikas elektrotīklā un samazinātu harmoniku kaitējumu, vienlaikus stiprinot zinātnisko un tiesisko pārvaldību, jāveic aktīvi un efektīvi tehniski pasākumi, lai līdz minimumam samazinātu jaudas elektronisko iekārtu harmonisko saturu un uzstādītu efektīvas filtrēšanas ierīces.
1. Veiciet aktīvus pasākumus, lai samazinātu jaudas elektronisko iekārtu harmonisko saturu
Harmonisko satura samazināšana galvenokārt balstās uz pašu pārveidotāja ierīci. Lai samazinātu vai likvidētu harmoniku, tiek izmantots pārveidotāja ierīces struktūras dizains un papildu vadības stratēģiju pievienošana. Pašreizējās tehnoloģijas galvenokārt ietver:
1) Vairāku impulsu pārveidotāju tehnoloģija Lieljaudas elektroniskām ierīcēm sākotnējais 6 impulsu pārveidotājs bieži tiek veidots kā 12 vai 24 impulsu pārveidotājs, lai samazinātu harmoniskās strāvas saturu maiņstrāvas pusē.
2) Impulsu platuma modulācijas tehnoloģijas pamatideja ir kontrolēt katru PWM izejas viļņu formas pārslēgšanās momentu, lai nodrošinātu ceturkšņa viļņu simetriju. Izslēdzamās harmonikas amplitūda ir nulle, un pamata viļņa amplitūda ir noteikta summa, lai sasniegtu mērķi novērst noteikto harmoniku un kontrolēt pamata viļņa amplitūdu.
3) Daudzlīmeņu pārveidotāju tehnoloģija izmanto dažādas fāzes maiņas metodes, secības vadību un asimetriskas vadības vairākas metodes dažādiem jaudas elektroniskajiem pārveidotājiem, lai uzliktu kvadrātveida viļņu strāvas vai spriegumus, lai pārveidotājs ģenerētu maiņstrāvas tīkla pusē. Strāva vai spriegums ir solis vilnis ir tuvu sinusoidālam un uztur noteiktu fāzes attiecību ar strāvas padeves spriegumu.
2. Lai uzlabotu filtrēšanas veiktspēju, uzstādiet jaudas filtrus
(1) Pasīvās jaudas filtrs
Pasīvās jaudas filtrs (PPF) ir kondensatoru un reaktoru izmantošana, lai izveidotu LC regulēšanas ķēdi, kas var nodrošināt paralēlu zemas pretestības ceļu harmoniku filtrēšanai; tajā pašā laikā kondensatoru izmantošana var arī kompensēt reaktīvo jaudu un uzlabot tīkla jaudas koeficientu. Pateicoties vienkāršajai struktūrai, zemajām izmaksām, zemajiem darbības zudumiem un zemajām tehniskajām prasībām, PPF ir kļuvis par parastu aprīkojumu enerģijas kvalitātes uzlabošanai. Tomēr strukturālu un teorētisku iemeslu dēļ pasīvo filtru ierīču izmantošanai harmonikas problēmas risināšanai ir arī daži nepārvarami trūkumi, piemēram: tas var filtrēt tikai noteiktas apakšharmonikas, harmonikas kompensācijas josla ir šaura un pārslodzes jauda ir mazs. Sistēmas pretestībai un frekvences izmaiņām ir slikta pielāgošanās spēja, slikta stabilitāte, liels tilpums, lieli zaudējumi utt.
(2) Aktīvās jaudas filtrs
Tas nosaka harmonisko strāvu elektrotīklā un pēc tam kontrolē invertora ķēdi, lai ģenerētu atbilstošo kompensācijas strāvas komponentu un ievadītu to elektrotīklā, lai sasniegtu mērķi harmoniku likvidēšanai. Pēc savienojuma režīma ar sistēmu APF var iedalīt sērijas, paralēlajā un sērijveidā paralēlajā hibrīda tipā. Paralēla tipa APF galvenokārt ir piemērots induktīvās strāvas avota slodžu harmoniskai kompensēšanai, sērijas APF galvenokārt tiek izmantots, lai novērstu sprieguma tipa harmonisko avotu slodžu, piemēram, diode taisngrieža ķēžu ar kondensatoriem, ietekmi uz sistēmu, sērijveida paralēla tipa APF ir abas sērijas un paralēla APF funkcija.
Arvien nopietnākais harmoniskais piesārņojums ir piesaistījis lielu uzmanību no visām pusēm. Turpmāk izprotot harmonikas parādības, tiks atrastas efektīvākas metodes harmoniku nomākšanai un likvidēšanai, kā arī tas palīdzēs formulēt saprātīgākus harmonisko vadības standartus. Lai labāk sasniegtu harmoniku nomākšanas efektu, dažādu harmonisko avotu slodzēm jāpieņem filtru ierīces ar atbilstošām struktūrām, piemēram, kaskādes lieljaudas APF, uz DSP balstītas inteliģentas APF utt. Pētījums norāda uz zemiem zudumiem un lielu jaudu, augstas frekvences, inteliģents APF ir tā attīstības virziens.