新能源并网下的电能质量危机！谐波污染与电压暂降如何解决？-电子发烧友网

销售工程师王鑫杰13524471462

2020年我国提出了“碳达峰、碳中和”的目标，随着新型电力系统建设高速推进，预期未来高比例电力电子设备会持续接入电网，给电网的电能质量带来的“污染”愈加严重，成为电力系统未来面临的新问题。对此，应提前谋划，加强管控，研究谐波畸变等关键因素对系统的影响及治理措施等，以减小对电能质量及系统安全稳定运行的冲击

随着电力电子器件的广泛应用，变频器、功率调芍器、直流输中换流阀风电变流器、，光伏逆变器、充电桩、LED照明等各类电力电子装置的规模化应用，电网中谐波运行水平逐渐恶化。

谐波监测与暂态事件监测是电能质量在线监测装置的两个重要监测功能。谐波监测支持直观的柱状图和详尽的表格两种展示方式，图1即为其柱状图示例。当电网成发生暂升、暂降、短时中断等暂态事故时，装置会触发告警及事件记录，图2是电压暂降的一条事件记录，里面详细记录暂降发生的时间、持续时间、暂降深度及剩余电压等关键信息。此外，装置还具备暂降源定位功能，利用等效阻抗算法，能够准确判断暂降源是来自母线侧还是线路侧，如图4展示。在暂态事件发生时，装置还会记录相应的波形，图5是一条电压暂降的波形，这些波形对于判断故障类型及原因至关重要。图6和图7呈现的容忍度曲线，是装置根据暂降事故生成的ITIC和SEMI F47曲线，它们直观地反映了事故对设备的影响程度，为故障分析提供了有力依据。通过这些功能，电能质量在线监测装置实现了对电力系统的监测和故障分析。

从滤波器运行前后的数据图中，可以清楚的发现:变压器的电压、电流波形由畸变严重变得平滑，已接近正弦波形。流经变压器总电流有所下降。各阶次谐波均有所下降，特别是5、7、11次含量较大的谐波阶次改善尤为明显。

1)运行电流从1105A降至1068A，降低了37A

2)谐波电流明显减小，谐波电压明显降低。当3台滤波器全部投人时，5th谐波电流从原先的115A降低至19A;7th谐电流从原先的51A降至11A;11th电流从原先的24A降低至7A。总的谐波电流畸变率从原先的12.4%降低到3.96%;电压畸变率从原先的2.39%降至1.66%。滤波效果非常明显。

3谐波电压电流的降低，使得变压器、电力电缆上因谐波电压电流引起的额外损耗大大降低，从而降低了变压器和电缆的运行温度，延长了绝缘组件的使用寿命，同时节省了电费。另外，由于谐波引起的变压器噪音也随之降低。

4)减少了系统设备因波的存在造成的死机停产或由于控制部分误动作造成的停机。设备供电的安全性和可靠性大大提高。

总之，设备装设运行后，滤波状况达到了预期的效果

3安科瑞APF有源滤波器产品选型

3.1产品特点

(1)DSP+FPGA控制方式，响应时间短，全数字控制算法，运行稳定；

(2)一机多能，既可补谐波，又可兼补无功，可对2～51次谐波进行全补偿或特定次谐波进行补偿；

(3)具有完善的桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护功能；

(4)模块化设计，体积小，安装便利，方便扩容；

(5)采用7英寸大屏幕彩色触摸屏以实现参数设置和控制，使用方便，易于操作和维护；

(6)输出端加装滤波装置，降低高频纹波对电力系统的影响；

(7)多机并联，达到较高的电流输出等级；