谐波标准和电力电子设备.pdf

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1、船电技术f综述谐波标准和电力电子设备陈馨(中船重工集团公司第七一二研究所，武汉430064)摘要：本文比较了几种标准的不同要求和适用范围，并对怎样选择电力电子电路才能符合标准进行了综述。另外，‘还对常见的单相和三相电力电子设备谐波抑制方法进行了说明。关键字：电力系统谐波标准谐波抑制中图分类号：TM71文献标示码：A文章编号：1003—4862(2011)10—0010-04HarmonicStandardsandPowerElectronicEquipmentChenXin(WuhanInstituteofMarineElectricPr

2、opulsion，CSIS，Wuhan430064，China)Abstract：Thisarticlecomparesthedemandandlimitationofseveralharmonicstandards，andexplainhowtoselectpowerelectronicsciruittosatisfythestandards．Inaddition，themethodofharmonicssuppressiononthesingle-phaseandthree-phasePowerElectronicsEquipment

3、{sintroduced．Keywords：powersystem；harmonicstandards；harmonicelimination当引用反映了对三相谐波标准的强烈需求。1引言表1IEEE和国际谐波标准IEEE和IEC制定的谐波标准，虽还未被国对用户和系统的限制标准对设备的限制标准：际标准化组织(ASNI)和欧洲电工技术委员会(CENELEC)强制实行，但已引起了电力电子业界的广泛关注。IEC1000．3—2可能是最引人关注的标准，它将被欧盟采纳为EN61000—3．2，这意味着在欧洲销售的每相电流不超过16A的电力2谐波源电子

4、产品需要符合此EN谐波标准。在大多数应用场合，满足这些谐波标准并不困难，但还正在任何电力电子设备都可能是谐波源，通常分研究最经济实用的方案。IEEE和国际谐波标准能成两种类型的谐波源：电压源变换器和电流源变分成以下二组，见表1。换器。电压源变换器在交流电网侧产生脉冲形的目前，只有IEC1000：3—2和IEC1000—3．4对谐波电流其谐波畸变率对单相系统通常大于单次谐波含量设定了特别的限制，这两个标准对100％，对三相系统通常大于60。由于电流源电力电子设备的设计最有冲击。IEEE519虽然也变换器只出现在大功率三相工业设备中，因此本对

5、单次谐波含量设定了标准，但其目的是限制公文将不讨论电流源变换器。共耦合点(PCC)的谐波。由于还不可能得到IEC3谐波标准1000．3—4，某些企业采用IEEE519作为设计指导来限制三相设备的谐波辐射，这种对标准的不恰3．1IEC1000．3．2IEC1000系列标准处理所有电磁兼容性问收稿日期：2011-08．15题。IEC1000—3．2对4种不同类型的设备制定了作者简介：陈馨(1967一)，女，高工，专业方向：检测标准，其中D类最有争议，电压源变换器电流呈技术。单圆丘状谐波，这种波形出现在大多数单相电力10船电技术l综述电子设备之

6、中。表5列出了IEEE519标准对电压谐波的限制。表2IEC1000—3．2对D类设备的限制标准表4IEC10003．4允许的整体安装电流标准粱⋯In／II_aet(％蝴)流31921曼O．659．5230．976．5250．893．827．6l13．1290．7132．031O．7150．7>330．6表2列出了对D类设备的电流谐波限制标171．2准，适用于此标准的D类设备的最大输入功率为191．1偶次<4／n或0．6600W。此标准和IEC555—2唯一的区别在于第3表5IEEE一519的电压限制标准列的最后一项，它是参见A类，而不是

7、过去的线性外推。3．2IEC1000。3．4IEC1000—3—4标准不仅处理单台设备的谐波问题，也对整个系统安装给出了限制标准，它还提出了单相和三相系统的谐波限制标准。表II列出了对于输入电流不小于16A的三相设备的IEC4单相补偿方法1000—3—4标准。4．1内置式补偿表3IEEE1000—3—4对三相设备的限制标准4．1．1串联电感型滤波器电源设备生产商关心限制电流畸变的谐波标准，这时可以选择串联电感型滤波器。已有研究指出，加上串联电感可以显著降低开关电源的电流谐波来满足IEC标准。串联电感既可加在交流侧，也可加在直流侧。图1给出

8、了在直流侧加上串联滤波电感Lc的方法。对于全桥整流器，可在整流器和滤波电容(Cdc)之间加上电感，如图1(a)所示。当给电压倍增型整流器电路添加串联电感时，串联电感需要分成两半，如图1(b)所