海浪发电电力控制中的谐波载波技术研究-毕业设计.doc

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1、武汉科技大学本科毕业设计本科毕业论文题目：海浪发电电力控制中的谐波载波技术研究学 院:信息科学与工程学院专 业:自动化学 号:201104134181学生姓名: 指导教师: 日 期:二一五年六月II摘 要 随着社会科技的进步发展，海浪发电这种绿色可持续发展的发电方式得到广泛关注，电能深入到日常生活和工业领域 ，而电能中的谐波会对电网控制系统，传送线路，还有电力电子设备产生危害，更有甚者，一定的高次谐波会对人体产生危害，所以谐波的研究与治理成为一门很重要的课题。 本文首先对目前国内外电力电网谐波处理技术有了初步研究，介绍了当前国内外谐波检测技术和抑制技术，对谐波定义，计算，用公式表示谐波的意义。

2、然后从根本上讨论了谐波产生的原因。谐波在各个方面产生的危害，产生了巨大的能量浪费和经济损失，所以，本文还分析三相电路中谐波的无功功率问题，进行了具体的计算，以及特性分析，最后的内容为谐波的检测，检测出来的谐波信号的质量评估的标准，本文介绍了检测方法和检测方法，这两种方法原理大致相同，检测过程中存在一些较小的差别。 目前世界范围内的谐波检测技术和谐波抑制的研究技术已经非常成熟了，滤波器基本分为有源电力滤波器和无源滤波器。无源滤波器由L、C、R组成，还可以增加变流器二次侧整流的相数，防止并联电容器组对谐波的放大。并联电容器在电网中起提高功率因素和调节波动电压的作用。 A PF(有源滤波器)能对幅值

3、和频率都变化的电流消除谐波和无功功率补偿。经过检测电路，检测，信号电路控制，可以向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，消除电源电流的谐波，达到实时补偿目的。 关键词： 海浪发电；谐波；载波； 功率因素；谐波抑制 Abstract With the progress and development of technology, wave power generation mode this green and sustainable development has been widespread concern, energy deep into the daily life and

4、 industry, and energy harmonics will supply control systems, transmission line, and power electronic equipment cause harm, even worse, some of the higher harmonic harm the human body, so the harmonics research and governance has become a very important issue. Firstly, the current domestic and intern

5、ational power grid harmonic processing technology has made a preliminary study describes the current harmonic detection technology at home and abroad and suppression of harmonic definition, calculation, using the formula harmonic sense. Then discusses the causes harmonics from the fundamental. Hazar

6、d harmonic generation in all respects, produced a huge waste of energy and economic losses, so the paper also analyzes the problem of reactive power three-phase circuit harmonics, carried out detailed calculations, and characteristic analysis, the final content harmonic detection, standard quality a

7、ssessment detected harmonic signals, this article describes the detection method and detection methods, both of which substantially the same principle, some of the smaller differences exist detection process. Currently harmonic detection technique and harmonic suppression technology research worldwi

8、de has been very mature, filter basically divided into active power filter and passive filter. Passive filter consists of L, C, R composition, can also increase the number of the inverter secondary side rectification prevent shunt capacitor banks Harmonic amplification. Improve the power factor from

9、 parallel capacitor and regulate voltage fluctuations in the grid. The filter and the grid connection, can be divided into shunt compensation and series compensation. APF(active power filter) A PF (APF) can change the amplitude and frequency of the current to eliminate harmonics and reactive power c

10、ompensation. After detection circuit for detecting the signal circuit control, it can inject into the grid with the original harmonic currents equal in magnitude and opposite in phase current, eliminating the harmonic source current, achieve real-time compensation purposes.Key words: Wave power; har

11、monics; Carrier； power factor; harmonic suppression目 录1 绪论11.1 海浪发电与谐波处理的提出及研究意义11.2 国内谐波处理研究状况11.3 本文的研究重点内容22 电力控制系统中电力谐波分析22.1 谐波的基本概念22.1.1 电力谐波的表示方法32.1.2 电力系统谐波的特性42.2 电力控制中谐波产生的原因52.3 谐波对电网带来的危害52.4 本章小结53 三相电路的谐波功率因素分析63.1 三相桥式电路谐波分析63.2 谐波功率因素分析73.3 谐波功率因素特征73.3.1 交流侧谐波组成规律73.3.2 关于功率因数的结论如

12、下83.3 本章小结84 电力系统的检测方法与质量评估84.1 有源并联电力滤波器谐波检测常用方法84.1.1 三相电路瞬时无功功率理论84.2 检测方法114.2.2 pq检测法114.2.3 检测法 144.3 谐波质量评估标准154.3.1 电网谐波电压限定值164.3.2 谐波电流允许值164.3.3 谐波测量仪器174.3.3.1 谐波的测量仪器175 谐波的抑制方法185.1 传统的谐波抑制方法185.2 新型的谐波抑制方法196 海浪发电电力控制中的谐波载波技术研究196.1 谐波处理的基本思路196.2海浪发电电力控制中的谐波载波处理216.2 内部电路226.3本章小结25参

13、考文献26致谢27IV1 绪论1.1 海浪发电与谐波处理的提出及研究意义 随着社会科技与经济的飞速发展，日常生活和工业生产对于能量的需求量越来越大，传统能源煤炭、石油、天然气等这些非绿色能源日渐枯竭，二氧化碳排放量过高所带来的“温室效应”和对环境的破坏所产生的负面影响日趋严重。目前，世界各国都在积极进行着洁净可再生能源的开发与利用工作。 新能源的开发与利用逐渐进入公众视线，成为新的能源研究焦点。中国境内两万公里的海岸线，巨大的海洋面积，含有大量的海洋能、风能，发展海浪发电有非常大的潜力。波浪能的能量大小与海水温差、海水梯度能量，运动周期，还有海浪的面积成正比。现在世界各国非海浪发电都有深入的研

14、究，技术已经相当成熟。1.2 国内谐波处理研究状况最近几十年，由于电子技术的飞速发展，各种电力系统电力电子器件，工业，交通和家庭广泛使用，无处不在的谐波危害越来越多，因此，我们在引进国外先进电子产品和设计产品的同事，也应自主研究符合我国电力谐波分析程序的现状的谐波处理技术，以提高电能质量，因此，抑制高次谐波的含量是是必不可少，非常重要的研究课题。 谐波检测是谐波问题中基本问题, 精确、实时检测出电网中瞬态变化的畸变电流、电压,对抑制谐波有着重要的作用 。我国于1993 年经能源部组织制定并经国家技术监督局批准发布了国家标准 GBT 14549293 电能质量 公用电网谐波,对电网中的电压、电流

15、总畸变率 (THD) 及各次谐波含有率(%) 均有规定。常规的谐波测量方法主要有 : 模拟带通或带阻滤波器测量谐波 ; 基于傅里叶变换的谐波测量 ; 基于瞬时无功功率的谐波测量。但是,各种方法在实际运用中均有不同程度缺陷。现介绍近几年新兴的谐波测量方法。目前国内外谐波检测与分析方法可分为：(1)改进傅立叶变换法 傅立叶变换是检测谐波的常用方法 , 用于检测基波和整数次谐波。但是傅立叶变换会产生频谱混叠、频谱泄漏和栅栏效应。为减小这些影响,加入适当的窗函数,选择适当的采样频率 ,或进行插值。其中加窗插值算法已发展出矩形窗、海宁窗、布莱克曼窗等十几种窗供不同场合选择使用。 （2）基波有功分量剔除法

16、利用傅里叶变换, 通过检测负载电流基波有功分量来检测谐波和无功电流。该方法由于算法简单、代价低, 能适用于单相电路以及三相四线制电路，得到大量应用。（3基于神经网络的检测方法 将神经网络的思路引入谐波测量的设计,样本的选择和算法的验算都能拿来借鉴。人工神经网络和人脑的神经网络有相同的原理,可以用来解决模式识别与人工智能中。 （4）基于小波分析的谐波检测方法小波分析方法具有两种特性：多尺度分析性和时频局部化性 ,适用于谐波检测和分析。（5）自适应检测法该方法基于自适应干扰抵消原理，将电压作为参考输入。负载电流作为输入变量，将两者比较，消除负载电流中与电压波形相同的有功分量，得到需要补偿的谐波与无

17、功分量。该方法电压波形畸变情况下也能实时消除电流中的谐波电流和无功分量，但是这种电路复杂，反应速度略慢。1.3 本文的研究重点内容 电网的谐波问题随着社会发展愈发严重，谐波的研究，谐波治理势在必行。在电力系统中，用实时检测法，并且应用有源滤波器消除电网谐波，提高电能质量，这边论文的研究重点如下：(1) 在绪论中介绍海浪发电研究的必要性，谐波分析，检测方法，抑制途径，还有国内外形势。(2) 第二章，对电力谐波的基本概念和特征参数进行了阐述，简要介绍谐波产生的原因和谐波的危害。(3) 对三相桥式电路进行分析，给出了无功功率的，功率应诉的计算方法，还有电网中谐波的特性。(4) 在分析各种PWM控制方

18、法的基础上，对法、检测法方法。(5) 介绍现在有源滤波器和无源滤波的几种方法。(6) 结合前面的介绍的检测方法和抑制途径，以及自行设计的谐波处理系统，处理海浪发电的电能谐波和无功分量。2 电力控制系统中电力谐波分析2.1 谐波的基本概念 谐波 (harmonic wave)，从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，进行傅里叶变换分解单数的电量分量被称之为谐波，即谐波的次数n必须是整数倍即1、2、3、4，5，广义谐波定义上来讲的话，有 “分数谐波”、“次谐波”。2.1.1 电力

19、谐波的表示方法 供用电系统中，理想状态为电网稳态交流电压和交流电流呈正弦波形。正弦波电压通常由下数学式表示： (2.1)式中U为电压有效值，为初相角，w为角频率，F为频率，T为周期。正弦电压施加在线性电路上时，其电压和电流分别为比例、微分和积分关系，仍为同频率的正弦波。但当正弦电压施加在非线性电路上时，电流就变为非正弦波对于满足狄里赫利条件非正弦电压进行傅立叶级数变换： (2.2) 式中 或 (2.3)式中、和的关系为： （2.4）在式(2-2)或式(2-3)的傅立叶级数中，频率为的分量称为基波，频率为的整数倍基波频率（大于1）的分量称为谐波，谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比。以上公式及定

20、义均以非正弦电压为例，对于非正弦电流的情况也完全适用，把式中转成即可。2.1.2 电力系统谐波的特性1 、对称性：奇对称性：f（-t）=-f（t），展开为傅立叶级数式没有余弦项；偶对称性: f（-t）=f（t），展开为傅立叶级数式没有正弦项；半对称性：f(t+T/2) =-f（t），没有直流分量且偶次谐波被抵消，故忽略偶次谐波。2 、相序性：在一个平衡的三相系统中，单频谐波分量是完全正序的，或完全负序的，或完全零序的；在一个平衡的三相系统中，单频谐波分量是完全正序的，或完全负序的，或完全零序的；3 、独立性：电力系统中线性电路网络对不同次数的谐波响应是相对独立的，可以分别相对独立处理，即对各次

21、谐波设置独立的检测电路，谐波处理电路，并建立数学模型。4、 特征量：1、N次谐波电流含有率以以： (2.5) Un为第N次谐波电压有效值(方均根值) 2、谐波的总畸变率谐波总畸变率可分为电压总畸变率THDU，和电流总畸变率，可分别定义为： (2.6) (2.7)式中: U基波电压有效值，I基波电流有效值。2.2 电力控制中谐波产生的原因谐波产生的根本原因是由于电路中的非线性负载，例如电感，电阻。当电流流经负载时，电网电压由线性转变为线性，反之，电流也由正弦电流变为非正弦电流，从而产生谐波。谐波频率是基波频率的整倍数，根据傅立叶(MFourier)分析原理，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率

22、和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的幅频特性。谐波可以I区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4，6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为lOOHz，3次谐波则是150Hz,三相电网中的谐波一般都为奇次谐波。2.3 谐波对电网带来的危害 发电电力系统中谐波的危害是多方面的，许多电力电子装置都会因为谐波产生无功功率，概括起来有以下几个方面 ：1）无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致设备容量增加。无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的消耗增加。无功功率使线路压降增大，冲击武功负载还会使电压剧烈波动，对电子设备危害。电

23、力电子装置在这种情况下还会产生谐波，对公用电网造成危害。2）电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变，会产生大量的奇次谐波；三相配电线路中，相线上的 3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。3）谐波使电网中的元件产生附加的损耗，降低输电、配电、电子设备的效率，过量的三次谐波流过中性线甚至会发生过热，引发火灾，而且谐波由于频率是基波的整数倍，会使机器震动、过热、噪声、使变压器局部过热。4）对人体的危害，人体细胞在受到刺激兴奋时，细胞膜静息电位会发生快速电波

24、动或可逆翻转，若频率如果与谐波频率相接近，电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场，诱发疾病，危害人体健康。5）能源的浪费， 谐波的存在增大了视在功率、降低功率因数，大量浪费电能。2.4 本章小结本章对电力系统中的谐波的定义，计算，特征做出了详细的介绍，并对谐波产生的原因，谐波的危害深入了解，这一章的谐波的定义，定性分析，为后面的谐波检测和谐波治理打下了坚实的基础。明白了对电力系统中谐波危害引起了充分的重视，予以解决。3 三相电路的谐波功率因素分析3.1 三相桥式电路谐波分析 阻感负载的三项乔氏电路，若交流侧电抗值为零，直流电感L足够大，以=30度为例子，各相的电流为正负半周各120度

25、的方波，三相电流波形相同，相位差依次120方波，有效值与直流电流的关系为： (3.1）利用傅里叶变换将a相电流进行分解，以电流正半波，负半波的交点作为时间起点，则：图3.1三相桥式电路(3.2)电流基波的有效值：；高次谐波的有效值： n=6k+1，k=1,2,3 (3.3)电流谐波总畸变率THD： （3.4）1.随着谐波次数的增加，高次谐波电流的有效值、含有率减小，与谐波次数成反比。2.二次交流侧的电流为正负半周各导通 120。 ，交流侧电流的有效值为 。3. 变压器的二次侧不含有直流分量，可以直接耦合到变压器的一次侧，减小无功功率，提高了功率因数，缩小了能量消耗。3.2 谐波功率因素分析由以

26、上可以得出结论，电流仅含有6k+1次的高次谐波，随着谐波次数的增加，谐波电流的有效值逐渐减小，与谐波次数成反比，电感作为储能元件，在一个半周期内储存能量， 在另一个半周期内释放能量，不消耗电路的有功功率，却在电路中产生了无功分量，忽略电路中晶闸管、变压器所消耗的功率，则电阻消耗的无功功率为 ： 功率因素为： (3.5)为位移因素当触发角给定时 ，电路的功率因数也就为定值 ， 通过减小触发角 的大小， 提高输出电压的平均值， 从而进一步提高功率因数。3.3 谐波功率因素特征3.3.1 交流侧谐波组成规律谐波组成有如下规律：（1）谐波次数为6k1次，k =1，2，3；（2）谐波次数越高，谐波幅值越

27、小；（3）谐波与基波的关系是不固定的，负载越轻（*RC越大）则谐波越大，基波越小；滤波电感越大（ W*(LC) 1/2 越大），则谐波越小，而基波越大。3.3.2 关于功率因数的结论如下（1）位移因数通常是滞后的，三相与单相时相比，位移因数更接近1；（2）随负载加重（*RC的减小），总的功率因数提高；随滤波电感加大，总功率因数也提高。3.3 本章小结本章分析了三相桥式电路带阻感负载时的工作原理，还有高次谐波的计算方法，无功功率总谐波的畸变率，谐波的特征，充分了解了谐波的基本特性。4 电力系统的检测方法与质量评估4.1 有源并联电力滤波器谐波检测常用方法 三相电路瞬时无功功率理论由Fryze、Q

28、uade和Akaji （赤木泰文等提出），随后得到了广泛深入的研究并逐步完善。该理论突破了传统的平均值为基础的功率定义，系统地定义了瞬时无功功率、瞬时有功功率等瞬时功率量。以该理论为基础可以得出用于有源电力滤波器的谐波和无功电流实时检测方法。这一理论的检查方法是目前APF（有源电力滤波器）中应用最广泛的一种方法。该方法通过计算负载的瞬时功率，包括直流分量和脉动分量，结合一定的长度的历史数据分离出脉动部分，按在三相内平均电流的原则，计算所需的参考信号。包括pq 法和法。4.1.1 三相电路瞬时无功功率理论三相电路瞬时无功功率理论经不断研究，变换：实现了三相瞬时电压，电流由静态变换到旋转的。正交坐

29、标变量作为分析基础。设三相电路各相电压和电流的瞬时值分别为和。把他们变换到两相正交的坐标系上进行研究。 （4.1） （4.2）式中（4-1）（4-2）中：在图4-2所表示的矢量和分别可以合成电压矢量和电流矢量：式中、为矢量、的模；分别是e、i的幅角。图4.1 坐标系中的电压、电流矢量三相瞬时有功功率为： (4.3) (4.4)三相瞬时无功功率为； （4.4）三相瞬时有功电流为： （4.5） 三相瞬时无功电流为： (4.6)写成矩阵形式 (4.7) (4.8)公式中 = (4.9)现在假定系统三相电压和电流均为正序基波正弦信号，设三相电压、电流分别为：=，= (4.10)则对应的坐标系中的向量为

30、： (4.12)瞬时有功功率为： (4.13)瞬时无功功率为： (4.14)令分别为相电压和相电流的有效值，则有： , (4.15) 由上面内容可以得出结论，三相电压和电流均为正序基波电压和电流时，按照上面定义计算出的瞬时有功和无功与普通意义三相有功和无功功率的有效值计算结果一致。这里计算都是计算瞬时值的有功和无功功率都称为瞬时有功功率和瞬时无功功率。4.2 检测方法4.2.2 pq检测法pq检测方法的原理框图如图4.2所示。图中上标-1表示矩阵的逆。图4.2 pq检测方法的原理图变频器输出电流和三相系统正弦电压用3-2变换器换算为两相电压，将得到的电压与电流输入到，输出为瞬时有功功率P、瞬时

31、无功功率Q，用LPF（低通滤波器）对p、q滤波，留下系统电压与基波电流的瞬时有功功率和瞬时无功功率，再输入系统电压，反变换之后就是基波电流量，再进行2-3变换，输出量就是和系统电压同相得基波电流部分：，最后将系统三相电流与得到的三相基波电流比较，即为系统三相电流的谐波部分，对180度移相，也就是目标补偿电流，流入到载波之中。根据傅立叶级数分解原理和对称分量法，可将任意三相电流分解为各次谐波的正序、负序和零序。设三相系统电压为正弦基波电压，三相电流中除含有基波下序电流外还存在基波负序电流以及谐波电流。由以上分析可知，在三相电流中只含有基波正序电流时，按照瞬时无功功率计算出的p和q中只含有直流分量

32、。下面分析三相电流含有基波负序电流时p和q的计算结果。设三相电压为： (4.16)三相电流中的负序电流为： (4.17) （4.18） 瞬时有功功率为： (4.19)瞬时无功功率为： (4.21)由此可以看出，三相负序电流和系统对称正弦基波电压产生的p和q为二次谐波交流量。三相电流中含有谐波量时，由上面的分析过程，易知此时谐波电流与系统电压产生的p和q为谐波交流量。综上，在三相系统电压为正弦基波电压，三相电流中除含有基波正序电流外还存在基波负序电流以及谐波电流的情况下，只有三相基波正序电流与系统电压产生的p和q为直流量；三相基波负序电流和三相谐波电流与系统电压产生的p和q为谐波量。因此，采用法

33、计算出的p和q可以用以下形式表示： (4.22)其中、分别为瞬时有功功率和无功功率的直流分量，是由三相基波正序电流与系统电压产生的；、分别为有功功率和无功功率的交流分量，三相基波负序电流和三相谐波电流与系统电压产生的。经低通滤波器(LFP)得p、q的直流分量、。电网电压波形无畸变时，为基波有功电流与系统电压作用所产生，为基波无功电流与系统电压作用所生。于是，由、即可计算出被检测电流的基波分量。 (4.23)将与相减，即可得到谐波分量。当有源电力滤波器同时用于抑制谐波和补偿无功时，就需要同时检测出补偿对象中的谐波和无功电流，在这种情况下，只需断开图中计算q的通道即可。这时，由p即可计算出被检测电

34、流的基波有功分量。 (4.24)pq检测法要求三相电压对称且无畸变，当电网电压含有负序和谐波成分时，经LPF滤波得出的p将由正序有功功率、负序有功功率和谐波功率构成，由其反变换得到的有功电流将是与电压具有相同的频率、相位和波形的畸变波，使补偿系统不能正常工作。4.2.3 检测法 检测法是从pq检测法派生出来的一种基于瞬时无功功率理论的谐波、无功和负序电流检测方法。与pq法相比，不需要检测三相电压和电流的瞬时值，只需与A相电压同相位的正弦信号和对应的余弦信号。因此，当电压波形发生畸变时，只要三相电压对称，法也能比较准确地检测出补偿对象的基波正序有功电流。若三相电源电压对称、无畸变，= (4.25

35、) = (4.26) 检测方法的原理框图如图4-3所示。该方法获得与相电压ea同相位的正弦信号和对应的余弦信号，这两个信号与共同计算得到有功电流分量几和无功电流分量几。再通过低通滤波器(LPF)得到基波有功分量ip和基波无功分量iq。经反变换后得三相电流中的基波分量，最后将三相电流与基波分量对比便得到三相电流中的高次谐波分量。图4.3 检测方法与pq检侧法相似，当有源电力滤波器同时用于补偿无功时，只需断开图4.3中计算的通道。检测方法的优点：因为只需要检测a相得电压电流，以a相电压电流计算出b相与c相的值，可以消除电压谐波和不对称电压的影响，检测结果不受系统电压波形畸变影响，克服了pq受系统电

36、压波形影响的不足。4.3 谐波质量评估标准谐波电压(或电流)测量应选择在电网正常供电时可能出现的最小运行方式，且应在谐波源工作周期中产生的谐波量大的时段内进行。谐波测量次数一般为2-19比较好，根据实际情况可以作一定幅度的调整，测量之后的数据，要做进一筛选，剔除掉最大的5%的数据的值，取剩余部分最大值作为判断谐波是否超过允许值的标准，然后与表4.1和表4.2的数据对比，看是否符合标准。4.3.1 电网谐波电压限定值 公用电网谐波电压(相电压)限值见表1，电压谐波总畸变率计算方法见第三章。 表4.1 公用电网谐波电压(相电压) 电网标称电压kV电压总谐波畸变率%各次谐波电压含有率，%奇 次偶 次

37、0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.84.3.2 谐波电流允许值 公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量(方均根值)不应超过表4.2中规定的允许值。表4.2 注入公共连接点的谐波电流允许注：220kV基准短路容量取2000MVA4.3.3 谐波测量仪器 4.3.3.1 谐波的测量仪器仪器的功能应满足本标准测量要求。为了区别暂态现象和谐波，对负荷变化快的谐波， 仪器准确度。 谐波测量仪的允许误差见表4.3：表4.3 谐波测量仪的允许误差 等 级被测量条 件允许误差A电压Uh1%UNUh1%UN5%Uh0.05%UN电流Ih3%I

38、NIh3%IN5%Ih0.15%INB电压Uh3%UNUh3%UN5%Uh0.15%UN电流Ih10%INIh10%IN5%Ih0.50%IN注：UN为标准电压，Uh为谐波电压；IN为额定电流，Ih为谐波电流。 A级仪器频率测量范围为02500Hz，用于较精确的测量，仪器的相角测量误差不大于5或1；B级仪器用于一般测量。 仪器应保证其电源在标称电压15%，频率在4951Hz范围内电压总谐波畸变率不超过8%条件下能正常工作。对不符合规定的仪器，可用于负荷变化慢的谐波源的测量。如用于负荷变化快的谐波源的测量，测量条件和次数应分别符合前面规定。 5 谐波的抑制方法谐波的治理主要通过限制谐波电流源 ,

39、 从而把系统的谐波电压水平控制允许的范围内。目前常用的有加无源滤波器法、增加整流相数、增加电路短路容量，以及新型有源滤波方法。5.1 传统的谐波抑制方法传统的谐波抑制方法大概分为四种，加设电力无源滤波器，应用广泛，无源滤波器由L、C、R组成，其结构简单、运行稳定，兼有无功补偿的功能，容量可设计成很大；增加变流器二次侧整流的相数。对于大容量的流器，设计时尽量增加整流相数，如整流相数为六相时，五次谐波电流是基波电流的18.5%，七次谐波电流是基波电流的12%；在采用并联多重联结的整流电路时，需要措施保证可控电力电子元件触发移相的同步性，否则将产生更大的谐波电流；防止并联电容器组对谐波的放大。并联电

40、容器在电网中起提高功率因素和调节波动电压的作用。根据安装位置不同，并联电容器补偿有三种方式：一是将电容器组集中安装在母线上，以提高整个变电所的功率因数，减少馈出线路的无功损耗；二是分区补偿，将电容器组分别装设在功率因数较低的区域母线上，补偿效果更好，缺点是补偿范围比集中补偿时小；三是就地补偿，针对感性设备如异步电动机，这种方式能提高用电设备供电回路的功率因数，又能改善用电设备的电压质量，缺点是电容器安装分散，维护工作量大；增加电网短路容量，提高设备的短路比，降低谐波对接在同网上的其它设备的影响。5.2 新型的谐波抑制方法 在一般情况下，交流器产生的高次谐波是随时间变化的时变函数，采用静止滤波及

41、补偿器无法达到滤除目的及全部补偿。若采用有源滤波器即可达到理想的效果。有源电力滤波器（APF）实质上是一种大功率波形发生器，它把谐波经过采样、180移相后，再完整的复制出来，送到谐波源的入网点。复制的谐波与原谐波幅值相等，方向相反，并跟随原谐波的变化而变化了。与原电流叠加，就消除了高次谐波，有源滤波器由两大部分组成，指令电流计算电路和补偿电流发生电路。指令电流运算电路的核心是检测出补偿对象电流中的谐波和无功等电流分量。补偿电流发生电路则根据指令电流运算电路的指令信号，产生需要的补偿电流。有源滤波器（APF）利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。与无源滤波器相比，有源滤波器有诸多优点：不仅能补偿各次谐波，还可以补偿无功功率，功能齐全，性价比高；滤波器特性不受系统阻抗等消除与系统阻抗发生谐振的危险；有源滤波器，补偿电流与谐波电流时间上同步，结构复杂，有更多的可控部分，响应时间短。6 海浪发电电力控制中的谐波载波技术研究6.1 谐波处理的基本思路