隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展和普及，2kHz~150kHz的超級諧波被大量引入到現(xiàn)代低壓電網(wǎng)，引發(fā)了不少電能質(zhì)量新問題，導(dǎo)致電網(wǎng)異常和事故，造成經(jīng)濟(jì)損失。面對這些問題，我們?nèi)绾翁幚恚?/span>

什么是超級諧波

諧波一詞起源于聲學(xué)，在電網(wǎng)中諧波指的是電壓和電流波形中所含頻率為基波整數(shù)倍的分量，以國內(nèi)電網(wǎng)為例，基波頻率為50Hz，那波形中頻率為100Hz、150Hz、200Hz…的分量即為諧波。超級諧波為頻率成分在2kHz~150kHz的波形分量。

超級諧波的發(fā)展

上世紀(jì)70年代，電力電子技術(shù)飛速發(fā)展，各種電力電子裝置在工業(yè)、日常生活中廣泛使用，諧波造成的危害日趨嚴(yán)重，世界各國都開始重視諧波問題，我國在1994年頒布了GB/T 14549-93《電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波》標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定了不同電壓等級各次諧波的允許注入值。

早期的諧波問題及標(biāo)準(zhǔn)主要針對50次（歐洲40次）以內(nèi)的諧波，即頻率為2.5kHz（歐洲2kHz），相關(guān)測量、治理的研究與應(yīng)用已十分成熟。2000年以后，已發(fā)生過高頻率諧波引起干擾的一些實(shí)例，此時IEC、IEEE、CIGRE（大電網(wǎng)會議）等組織均開始對高頻率諧波展開研究，2015年IEC頒布的標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-4-30第三版將其納入其中，正式定義了超級諧波的概念及計(jì)算方法。

超級諧波的危害

相對于電網(wǎng)中所含的諧波成分，超級諧波所占比重很小，人們知之甚少，未引起足夠的重視。近年來，電網(wǎng)中2kHz~150kHz頻率范圍的超級諧波發(fā)射水平持續(xù)上升，由此引發(fā)的干擾事件不斷增加，例如設(shè)備誤動作、表計(jì)指示失真以及電子鎮(zhèn)流器的噪聲加大等。研究表明，超級諧波會導(dǎo)致電介質(zhì)電容器附加發(fā)熱，縮減壽命，從而造成電子設(shè)備故障。

如何治理電氣中的諧波？

1.諧波治理的總體思路。諧波的治理應(yīng)當(dāng)首先考慮預(yù)防，控制好諧波產(chǎn)生的源頭，使系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波盡量減小，就可以更方便的治理或者不用再進(jìn)行進(jìn)一步的治理。

2.治理諧波的預(yù)防性措施。預(yù)防性的解決辦法是指避免諧波及其后果出現(xiàn)的措施，如下。

整流器中的相位抵消(通過選擇合適的相位移動，由低脈波數(shù)整流器構(gòu)成的高脈波數(shù)整流器可以消除諧波)或諧波控制。

3.治理諧波的補(bǔ)救性措施。補(bǔ)救性的解決方法是指為克服既有諧波問題所采用的技術(shù)，包括使用LC無源濾波器、使用有源濾波器、電路解諧，詳見下面的治理方法。

4、增加在線式電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，ZLG致遠(yuǎn)電子的在線式的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置E8000，通過了開普實(shí)驗(yàn)室型式試驗(yàn)認(rèn)證和IEC61850 規(guī)約一致性實(shí)驗(yàn)認(rèn)證，精度*符合IEC61000-4-30A 級標(biāo)準(zhǔn)，無論是諧波還是其他電能問題，都可以長時無縫地進(jìn)行監(jiān)測。

結(jié)束語

伴隨科技的發(fā)展進(jìn)步及電子元器件的更新?lián)Q代，超級諧波引起的危害將越來越受到重視，相應(yīng)的測量設(shè)備與治理設(shè)備將逐步推出，營造干凈、穩(wěn)定的供電網(wǎng)絡(luò)需各機(jī)構(gòu)、部門、廠家共同努力。