第6章波形畸变与电力谐波.pdfVIP

第一节 概述 20世纪80年代以来，电力电子技术得到了迅速发展。 作为供电电源与用电设备间的非线性接口电路，所有电 力电子装置在实现功率控制和处理的同时，都不可避免 地产生非正弦波形，向电力系统注入谐波电流，使公共 第6章 波形畸变与电力谐波 连接点（PCC ）的电压波形严重畸变，并产生很强的电 磁干扰（EMI ），对电力系统的安全、优质、经济运行 构成潜在的威胁，给周围电气环境带来极大的污染。 国际电工委员会(IEC)制定了包括配电系统、电力设 备和用电设备以及家用电器在内的各类谐波标准。1984 年，水利电力部颁布了(SD126 －1984) 《电力系统谐波管 理暂行规定》。1993年7月，国家技术监督局正式颁布了 (GB/T14594-1993) 《电能质量-公用电网谐波》 第二节波形畸变的基本概念 国际上公认的谐波定义为：“谐波是一个周期电气量 一、波形畸变 波形畸变是由电力系统中的非线 的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍” 。 性设备引起的，流过非线性设备的电 流和加在其上的电压不成比例关系 关于谐波问题的描述及其性质需明确下列几个问题： （1）所谓谐波，其次数h必须为基波频率的整数倍。 非线性电阻引起的电流畸变 （2 ）间谐波和次谐波。 当畸变波形的每个周 非工频频率整数倍的分量，称为分数谐波，或称间谐波。 期都相同时，则该波形可 频率低于工频的间谐波称为次谐波。 用一系列频率为基波频率 整数倍的理想正弦波形的 畸变波形的Fourier表示 和来表示。 （3 ）谐波和暂态现象。电力系统仅在受到突然扰动之 二、均方根值和总谐波畸变率 后，其暂态波形才呈现高频特性，但这些高频分量并不是 谐波，与系统的基波频率无关。谐波按其定义来说是在稳 态情况下出现的，并且其频率是基波频率的整数倍。产生 假设发电机母线仅包含基波电压，非线性负荷注入的 谐波的畸变波形是连续的，或至少持续几秒钟，而暂态现 象通常在几个周期后就消失了。 谐波电流流过系统阻抗时仍将引起各次谐波电压降，因此 （4 ）短时间谐波。对短时间的冲击电流，将包含短时 在负荷母线上会出现电压畸变。电压畸变的程度取决于系 间的谐波和间谐波电流，应将其与电力系统稳态和准稳态 谐波区别开来。