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谐波治理 三、谐波的分析: 周期函数傅里叶级数展开式为： 其中： 谐波治理 三、谐波的分析: 周期函数傅里叶级数展开式为： 是 n 的偶函数 是 n 的奇函数 谐波治理 三、谐波的分析: 为奇函数； 为偶函数； 由于电压、电流波形为原点对称 谐波治理 三、谐波的分析: 从以上分析中，可以知道，电压、电流的傅里叶中只包含奇次函数。 这也是为什么我们只讨论奇次谐波的原因所在。 谐波治理 三、谐波的分析: 可以简单通过对半波进行积分。偶次谐波的值为0。所以电压、电流的傅里叶中只包含奇次函数。 谐波治理 四、谐波的治理: 目前谐波治理的基本方法有下面三种： (在治理过程中又可以采用变电所集中治理和非线性用电设备处分散治理两种方法。按谁污染谁治理的原则，应该在非线性用电设备处分散治理。但对于电脑，彩电，节能灯等民用设备，则只能进行集中治理。) 1、主动治理: 减少非线性用电设备与电源间的电气距离。也就是减少系统阻抗，换句话说就是提高供电电压等级。使非线性负荷的电气距离大大下降，使之产生的谐波对电网的危害性下降，这种方法投资是最大的，往往需要和电网发展规划相协调。 谐波治理 四、谐波的治理: 2、受端治理:谐波的隔离。 非线性用电设备产生的谐波，它不仅直接影响到本级电网，而且经过变压器后，还会影响到上几级电网。如何把这些非线性用电设备产生的谐波不影响或少影响其他几级电网，这也是谐波治理的一个基本方法。这一方法在电网中广泛采用，发电机发出的电能经过Y/△、Yo/△、Yo/Y等接线组别的变压器，把发电机产生的三次、九次等零序分量的谐波与上级电网隔离开来，因此在?110kV以上高压电网上，三、九次谐波分量很小，几乎是零。而10kV由于大多数配变为Y/Y0接线，35kV也有少量Y/Y0接线的直配变，因此在?10kV和35kV系统中三、九次谐波分量会比高压电网大。为了减少低压对10kV电网的影响，现在10kV配电系统中推广使用了D/yn11接线组别的配电变压器，有效的减少了三、九次谐波的影响。 谐波治理 四、谐波的治理: 3、被动治理:安装滤波器 目前对变电所侧和用户侧谐波治理的方法，多采用安装滤波器来减少谐波分量。滤波器分为有源滤波器和无源滤波器两大类。 　　有源滤波器的基本工作原理是把电源侧的电流波型与正弦波相比较，差额部分由有源滤波器进行补偿，这是谐波治理的发展方向。　　无源滤波器是通过L、C串联或并联，使其在某次谐波产生谐振，当发生串联谐振时，使滤波器两端该次谐波的电压很小，几乎接近零，这类滤波器往往接在变压器的二次侧出口处，从而使变压器的一次侧该次谐波的分量也很小，达到对该次谐波治理的目的。串联无源滤波器多用于对5、7、11次谐波治理中，而且往往同时采用两组以上滤波器，谐振在5、7次，同时起补偿电容器组的作用。 谐波治理 四、谐波的治理: APF有源滤波器 一、 APF有源滤波器 基本原理是:通过检测负载的电流波形，除去波形中基波(50Hz)成分,将剩余部分的波形反相，通过控制IGBT的触发，将反向电流注入供电系统中，实现滤除（抵消）谐波，动态补偿系统无功与电压波动、抑制谐波、提高功率因素等功能。从而达到改善供电系统安全性、节能降耗的目的。 此方法的最大优势是很少副作用。动态连续平滑补偿，更高速的响应速度使对电压闪变的补偿效果更好，不产生谐波。但目前由于功率电子元件容量做不大、电压做不高，而且成本很高，因此在现阶段不可能大量推广应用。随着科学技术的发展，功率电子元件的成本下降，这一技术一定会在谐波治理上占主导地位的。 谐波治理 四、谐波的治理: APF有源滤波器 二、 APF有源滤波器与SVG可以合二为一 ◆ 提高线路输电稳定性 ◆ 维持受电端电压，加强系统电压稳定性 ◆ 补偿系统无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗 ◆ 抑制电压波动和闪变 ◆ 抑制三相不平衡 谐波治理 四、谐波的治理: 无源滤波器 由滤波电容器和电抗器串联构成一个或多个串联谐振滤波支路，分别谐振于需滤除的主要谐波频率，各滤波支路均与谐波负载并联，对负载谐波电流构成分流支路。 无源电力滤波器的主回路原理图及其谐波等效电路。 谐波治理 四、谐波的治理: 无源滤波器 当Zfn=0时，发生谐振 谐波治理 四、谐波的治理:无源滤波器 图为采用三个调谐支路分别调谐于5次