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電網中的諧波主要是由各種大容量功率變換器以及其他非線性負載產生的，其中主要的諧波源是各種電力電子裝置，如整流裝置、交流調壓裝置等，這其中，整流裝置所占的比例大，它幾乎都是采用帶電容濾波的二極管不控整流或晶閘管相控整流，它們產生的諧波污染和消耗的無功功率是眾所周知的；除整流裝置外，斬波和逆變裝置的應用也很多，而其輸入直流電源也來自整流裝置，因此其諧波問題也很嚴重，尤其是由直流電壓源供電的斬波和逆變裝置，其直流電壓源大多是由二極管不控整流后經電容濾波得到的，這類裝置對電網的諧波污染日益突出。

為了抑制電網中的諧波，減小諧波的危害，在加強科學化、法制化管理的同時，要采取積極有效的技術措施，盡量減少電力電子設備的諧波含量，安裝有效的濾波裝置。

1.采取主動措施，減少電力電子設備的諧波含量

減少諧波含量主要是從變流裝置本身出發，通過變流裝置的結構設計和增加輔助控制策略來減少或消除諧波，目前采用的技術主要有：

1)多脈波變流技術對于大功率電力電子裝置，常將原來6脈波的變流器設計成12脈波或24脈波變流器，以減少交流側的諧波電流含量。

2)脈寬調制技術其基本思想是控制PWM輸出波形的各個轉換時刻，保證四分之一波形的對稱性。使需要消除的諧波幅值為零，基波幅值為給定量，達到消除指定諧波和控制基波幅值的目的。

3)多電平變流技術針對各種電力電子變流器采用移相多重法、順序控制和非對稱控制多重化等方法，將方波電流或電壓疊加，使得變流器在交流電網側產生的電流或電壓為接近正弦的階梯波，且與電源電壓保持一定的相位關系。

2.安裝電力濾波器，提高濾波性能

(1)無源電力濾波器

無源電力濾波器(PPF)即利用電容和電抗器組成LC調諧電路，在系統中能夠為諧波提供并聯低阻通路，起到濾波作用；同時，利用電容還能補償無功功率，改善電網的功率因數。由于結構簡單，造價低，運行損耗小以及技術要求不高等特點，PPF成為改善電能質量的常見設備。但由于結構和原理上的原因，使用無源濾波裝置來解決諧波問題也存在一些難以克服的缺點，如：只能濾除特定次諧波，諧波補償頻帶較窄，過載能力小，對系統阻抗和頻率變化的適應性較差，穩定性較差，體積大，損耗大等。

△三電平模塊化APF有源電力濾波器

(2)有源電力濾波器

它通過檢測電網中的諧波電流，然后控制逆變電路產生相應的補償電流分量并注入電網，以達到消除諧波的目的。APF按與系統的連接方式不同可分為串聯型、并聯型和串—并聯混合型。并聯型APF主要適用于感性電流源負載的諧波補償，串聯型APF主要用于消除帶電容的二極管整流電路等電壓型諧波源負載對系統的影響，串—并聯型APF兼有串、并聯APF的功能。

日益嚴重的諧波污染已引起各方面的高度重視。隨著對諧波現象的進一步認識，將會找到更加有效的方法抑制和消除諧波，同時也有助于制定更加合理的諧波管理標準。為了更好地達到抑制諧波的效果，對不同的諧波源負載應該采用相應結構的濾波裝置，如級聯型大功率APF、基于DSP的智能型APF等的研究都標志著低損耗、大功率、高頻率、智能化的APF是其發展方向。

來源：電力電子網

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