供电系统中谐波的产生,危害及治理.ppt

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1、供电系统中谐波的产生，危害及治理2011.04主要内容：1.谐波的定义；2.谐波的产生；3.谐波的危害；4.谐波检测方法；5.谐波治理方法；一、谐波的定义供电系统谐波，是指一些频率为基波频率（我国取50HZ）整数倍的正弦波分量，又称为高次谐波。图1理想的交流电压、电流波形图2实际的交流电压、电流波形式中项称为基波，称为基波频率；其他各项均成为谐波。由于谐波频率是基波频率的整数倍，所以被称为二次谐波，被称为三次谐波，……。、为第n次谐波电压、电流的有效值，、是第n次谐波电压、电流的初相角。二、谐波的产生1、发电机产生的谐波；由于三相励磁绕组在制作上很难做到绝对对称，因此，磁极磁场也并非完全按正

2、弦分布，感应电势也就不完全是正弦波，因而多少会产生些谐波。电力系统谐波的产生主要来自以下三方面：2、输配电系统产生的谐波；输配电系统中，电力变压器是产生谐波的主要设备。这是因为变压器的铁心具有非线性的磁化特性。3、用电设备产生的谐波。（1）晶闸管整流设备；（2）变频装置；（3）家用电器：a,有电机设备的家用电器，如，洗衣机，电冰箱，吸尘器，电吹风，电风扇等。b,含有电磁或电容负载特性的家用电器，如，电磁炉，微波炉，电视机等。c,照明灯具类，如，日光灯等。三、谐波的危害供电系统中谐波的危害主要体现在以下几个方面：1.增加了电能的附加损耗；2.影响电力测量的准确性；3.可能引起继电保护和自动装置

3、的误动和拒动。4.可能会对通信系统造成干扰。四、谐波检测方法（1）模拟带通或带阻滤波器谐波检测法；（2）基于小波变换的谐波检测法；（3）基于人工神经网络的谐波检测法；（4）基于傅里叶变换的谐波检测法；4.1傅里叶变换的基本原理假设输入信号为一个周期信号，除基波分量外，只含有恒定的直流分量和各种整数次谐波分量。电压、电流信号均为工频周期信号，可统一表示为：其中，T为基频分量的周期，为基波角频率，、为傅里叶系数，分别表示各次谐波的余弦项和正弦项的幅值。为k次谐波分量幅值，为第k次谐波分量初相角。将（4-1）和（4-2）离散化后得到，（4-1）（4-2）进一步，可得到离散傅里叶变换的表达式：一般情

4、况下，X(k)是一个复量，可表示为：振幅谱：相位谱：其中N为一周期内采样的点数，x(n)为第n次的采样值，n为0到N-1之间的整数。4.2快速傅里叶变换在谐波检测中的应用（matlab）谐波次数幅值相位1380.4032.0356053.15613571.042157.594.29101116.1360132.0160所选谐波信号模型如下：下图是用matlab仿真出的谐波电流信号图：经过FFT变换之后，得到的谐波频率（Fn）、幅值(An)、相位(Pn)五、谐波治理方法治理电力谐波污染的主要技术途径有两种：a.主动型谐波抑制,b.被动型谐波抑制.图3主动型谐波抑制原理图图4被动型谐波抑制原理图

5、谢谢！