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Technical articles什么是諧波?
諧波是指在電力系統(tǒng)或其他周期性系統(tǒng)中,頻率與基波頻率成整數(shù)倍關(guān)系的額外電壓或電流成分。在電力系統(tǒng)中,諧波通常是由非線性負(fù)載引起的。非線性負(fù)載包括電子設(shè)備、UPS、開關(guān)電源、整流器、變頻器、逆變器等。這些設(shè)備會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)中的電壓或電流產(chǎn)生非線性變化,使得波形發(fā)生扭曲,并產(chǎn)生諧波成分。
*諧波波形示例*
*各類諧波產(chǎn)生來源*
以建筑中的空調(diào)、電梯、照明系統(tǒng)為例,因?yàn)樵絹碓蕉嗟目紤]到節(jié)能需求,會(huì)使用大量的非線性電力電子裝置應(yīng)用其中,如變頻空調(diào)、變頻調(diào)速電梯、節(jié)能燈、UPS等等,將會(huì)產(chǎn)生更多諧波,使得供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題愈加嚴(yán)重,主要的問題有:諧波、無功功率、不平衡,其中以諧波問題最為嚴(yán)重。
諧波的主要危害:
1)諧波可能導(dǎo)致繼電保護(hù),安全自動(dòng)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng)作;
2)可能引起諧振現(xiàn)象,導(dǎo)致電容器,互感器等因過電流或過電壓而損壞;
3)增大了電力系統(tǒng)的諧波損耗;
4)降低電力設(shè)備利用率,使電氣設(shè)備(如旋轉(zhuǎn)電機(jī),電容器,變壓器)及導(dǎo)線(如低壓中性線,電纜,母排等)過載運(yùn)行而產(chǎn)生發(fā)熱,振動(dòng),異常聲響等,從而縮短設(shè)備使用壽命。
*電力諧波引起的火災(zāi)*
諧波所產(chǎn)生的危害如此之嚴(yán)重,世界各國都對(duì)諧波問題給予了充分關(guān)注。作為治理諧波的方案――有源電力濾波器(APF)成為了國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。
什么是有源電力濾波器?
APF(ActivePowdeRFilter)有源電力濾波器是一種用在動(dòng)態(tài)性抑止諧波、賠償有功的新式的電力電子設(shè)備,它可以對(duì)幅值及頻率都在變化的諧波及有功開展補(bǔ)償。按照接入電網(wǎng)的方式,有源電力濾波器又可以分為并聯(lián)型有源電力濾波器、串聯(lián)型有源電力濾波器和混合型有源電力濾波器。
并聯(lián)型APF主要由電流檢測(cè)電路以及電流補(bǔ)償電路兩大部分組成,將電路負(fù)載電流中的諧波分量以及無功電流分量檢測(cè)出來是電流檢測(cè)電路的任務(wù),電流補(bǔ)償電路通過對(duì)逆變電路 進(jìn)行控制,使其產(chǎn)生與諧波電流以及無功電流反向的補(bǔ)償電流,從而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償電路中由非線性負(fù)載所引起負(fù)載電流中的諧波分量和無功電流分量的目的。
串聯(lián)型APF用于補(bǔ)償電壓諧波。串聯(lián)型 APF 以串入電網(wǎng)的方式向電網(wǎng)中注入諧 波電壓信號(hào),實(shí)現(xiàn)將電網(wǎng)電壓變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)正弦波。
ITECH的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1)某高校用戶購買IT7915-350-90進(jìn)行串聯(lián)型APF的測(cè)試,通過IT7900給出不同的電壓諧波分量,驗(yàn)證APF的諧波消除能力。
*串聯(lián)型有源電力濾波器測(cè)試接線圖*
*IT7900電網(wǎng)模擬器界面及實(shí)際輸出*
2)IT7900P/7900電網(wǎng)模擬器也可以進(jìn)行并聯(lián)型有源電力濾波器的測(cè)試,這主要得益于其電流源的工作模式。在恒流交流源狀態(tài)下,用戶可以輸出恒定的電流,這是一項(xiàng)非常具有實(shí)用價(jià)值,但很難實(shí)現(xiàn)的功能。IT7900P家族就是市面上少見的具有恒流源功能的全交流源及電網(wǎng)模擬器,強(qiáng)大的諧波電流模擬功能能更真實(shí)的仿真電網(wǎng)的復(fù)雜輸出狀態(tài)。
*IT7900P/IT7900恒流源菜單界面*
*自定義諧波電流界面*
IT7900P/IT7900系列電網(wǎng)模擬器能夠模擬harmonic、inter-harmonic以及諧波合成。通過設(shè)定振幅和相位可模擬高達(dá)50次諧波(基頻為50Hz或60Hz),形成周期性的失真波形。同時(shí)內(nèi)建30條諧波失真波形,供用戶快速調(diào)用??蓪?shí)現(xiàn)單相諧波、三相諧波及三相諧波不平衡輸出。