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谐波治理技术的现状及其发展前景论述

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摘要:随着现代智能建筑的发展,用电需求越来越高,各种电气设备被广泛应用于现代建筑当中,但是也引发了大量谐波的产生,影响了电力系统的安全运行,导致电压不稳、能耗增加等问题。因此,对于谐波的治理越来越受到人们的关注。

关键词:谐波治理;产生;危害;建议

中图分类号: TU74 文献标识码:A 文章编号:

为了提高人们的生活品质,在现代建筑中各种各样的电力设施、智能设备等应用越来越广泛,加剧了谐波的产生,既影响了用户的正常供电,又不利于电力系统的健康发展,谐波问题已经受到人们的广泛关注。加强对谐波治理技术的研究对促进电力系统的发展具有非常重要的意义。

1谐波的产生

电力系统运行过程中,周期性的电量超出电流中基波频率的整数倍,而脱离正弦波的状况被称为谐波问题,正弦波是指正常的供电环境下,电流与电压理论上应当具有的健康状态。谐波问题一旦出现,势必会对电力系统造成不同程度的危害,甚至直接破坏电力系统以及各项用电设备。因此,必须要以谐波的来源为切入点,采取有效措施对其进行治理,以使其得到有效抑制。而就谐波的具体成因来讲,它的来源主要有两个,即:

(1)公用的电网

系统本身便带有一定含量的谐波,而且,其电网中的配变电变压器也会作为谐波源,产生谐波并将其通过公用电网侧传输给其他的配电系统;

(2)电力系统中应用的计算机系统、电子荧光整流器、可控开关电源等设备,会在系统运行的过程中,产生诸多非线性的负荷,使得系统中的电流与电压出现畸变问题,进而成为谐波的源头,不断地制造谐波。

2谐波治理技术现状

近年来随着科技的发展,对于谐波的治理已经取得了一定的进展,比如采用提高供电量、变换变压器的方式,还有采用滤波器和谐波保护器等。谐波治理技术的发展较初期阶段而言,有了较大的进步,但依旧存在较多方面的不足。整体来说,目前我国谐波治理技术方面主要展现在以下方面。

(1)谐波污染现状严峻

随着现代电力系统的进一步优化以及升级,电力系统已经成为了当今社会发展过程中不可或缺的一种技术支撑而存在;在经济高速发展的今天,大量的变频器以及大功率直流电源应用广泛,在此过程中对外产生的谐波危害十分巨大。其次,随着谐波的产生不能得到有效的抑制,谐波对于变压器的损害,严重的影响了其正常的使用寿命。据相关研究资料表明,对于大功率直流电源而言,其产生的谐波危害是普通电力技术产生的谐波危害的1.8~3.8倍。

(2)有源滤波器成本较高,推广难度较大

对于现阶段来说,提升电能质量,降低谐波危害的技术手段中,有源滤波器是现今所有技术手段中较为具有代表性的一个,但相对来说严重依赖进口,因而其成本通常来说都较高,在推广的过程中具有较高的难度;同时由于其在使用的过程中,还具有较为严格以及繁琐的操作技术标准,在实际的推广过程中较难进行泛性推广。就现今阶段来说,有源滤波器在实际的使用过程中,其容量均不超过600kVar,参考当今电力系统发展来说,有源滤波器还需要实现进一步的优化以及升级。

(3)谐波检测手段滞后,检测数据不准确

有效抑制谐波危害提升电能质量,必须在其使用的过程中,通过科学的谐波检测手段进行相关数据的汲取,然后通过分析从而进一步的进行解决。但在实际运作的过程中,由于我国多数的电力系统机关,现采用的谐波检测技术严重滞后,其数据的汲取在很大程度上都不能最为科学的展现谐波危害以及特性,不仅不能有效的进行谐波危害预估,同时还不利于对于谐波的有效抑制。

3 谐波治理技术发展建议

谐波的出现不仅对于电网设备形成一定程度的影响,同时对于人体健康也具有一定的危害,电网谐波的治理是提升电网设备利用率以及保障人体健康的有效措施。在对于谐波治理的问题上,国家已经给与了充分的重视,同时规范了相关谐波治理过程中的技术标准以及管理标准,详见GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》、GB12326-90《电能质量电压运行波动和闪变》、全国供用电规则(第30,31条)等法规。

在谐波治理的过程中结合以上方面的标准,笔者认为应当在谐波治理的过程中坚持以下方面的原则,通过有效的措施限制谐波源注入电网。同时将电网中的谐波指数控制在安全允许的范围之内,并保障电网在运作的过程中其设备不受到谐波的影响。通过以上理论以及标准的指导,笔者认为在谐波治理的过程中主要通过以下措施进行。

(1)加强对于谐波污染危害以及治理的宣传,提升相关工作人员对于谐波危害的重视度。只有意识层面的真正提升,才能够有效的促进相关工作人员在进行谐波处理的问题上,能够尽心尽责。另外定期对于相关技术人员的技术培训也是十分必要的。由于个人能力的不同,在进行谐波处理的问题上,相关技术人员技术水准不一致,但由于谐波治理的需要,电网公司可以定期的针对相关技术人员进行技术以及理论的培训,从而有效提升整体技术人员的技术操作水准,有效的在工作中开展谐波治理。

(2)加强电网谐波治理工作与地方电力试验所的有效结合联系,从而进一步的提升电网谐波治理工作的效率以及科学性。电力试验所与电网谐波治理工作的结合,能够有效的通过电力试验所的试验成果理论推动电网谐波治理工作的进展。理论是技术推动的有效工具,因此加强地方电力实验所与谐波治理工作的结合是保障谐波治理科学理论的有效保障。就现今谐波治理技术而言,其还存在较多的不足,而仅仅依靠电力试验所或是电力机关单方面的推动是远远不足的;在实际的工作中由于各自的工作岗位以及职责不同,电力机关的实际问题经验以及技术发展需求,其更为明确;就电力试验所而言,其主要突出的是对于相关技术的掌握以及高理论能力;如能对于两种强势的结合,必然能够形成一种良好的连锁反应,从而推动谐波治理工作的有效开展。

(3)定期对变电所以及重点用户的谐波测试,同时并针对测试结果建立非线性用户技术档案。非线性用户技术档案的建立能够为谐波处理工作提供较为充分的数据参考价值,同时对于谐波较为严重的地区,应当根据其主要污染源的特点及时的采取有效措施,以保障其谐波危害在第一时间进行遏制。谐波处理不是一个阶段性工作,而是应当在电力机关展现为一个持续性工作,应当在电力机关中进行制度性的规定,只有定期的针对变电所以及重点用户进行频繁的谐波测试,才能在第一时间发现问题,将谐波的危害降低至最低。

(4)在大中小型非线性负荷接入电网的过程中,针对其非线性负荷进行有效的实测,根据实测结果查看其是否能够满足相关规定,如果发现电网谐波超标严重的现象,可以在第一时间进行停止供电,避免其影响电网的正常运作。在此过程中主要是需要强化监控,在现代手段中,智能电网技术虽然能够有效的进行电网运作监控,但在实际的过程中仅仅依靠智能电网联网监控技术进行实时的监督是远远不够的,还需要与相关工作人员的实地测试相结合从而有效的对电力系统运作过程中的谐波问题进行有效的检测以及监管,避免由于谐波的大量产生而带来不必要的损失。

(5)加强电力部门对于谐波处理的管理工作,强化地域间谐波处理工作的交流与合作。由于地方发展水平以及谐波治理技术展现不一致,地域间的联系以及合作能够有效的避免地方技术的不足,同时地域间的联系还能有效的推动地方谐波处理技术的发展。通过对于跨区域的电力机关谐波处理联合作业,能够有效的通过对于不同地区的优势结合,提升谐波处理的效率,同时还能通过有效的跨区域合作,以谐波处理先进地区对于谐波处理落后地区的技术进行有效的带动,推动我国电力机关整体谐波处理能力。

4 结语

随着现代经济的高速发展,电力系统成为了经济发展的重要助推力,但是谐波的产生为我国可持续发展以及生态平衡提出了严峻的考验。本文中主要就电力系统中谐波的产生原因以及主要危害进行了阐述,通过对于现今我国电力谐波治理技术的分析,发现了我国电网谐波治理技术的不足,同时提出了相应的改善策略,期望能够引起相关机构的高度重视,并为谐波治理提供借鉴。

参考文献

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[2] 詹峰.谐波治理和管理措施探讨[J].电力电容器与无功补偿,2008,29(2).

[3] 顾定军.电网谐波治理相关问题探讨[J].电力需求侧管理,2010,12(2).

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