電網電能質量諧波監測係統的研究(PDF 51頁)

內容摘要
第一章 引言
1．1課題的提出
隨著電力電子技術的發展，大量非線性負荷接入電力係統，造成電力係統諧波
汙染。煉鋼廠、電氣化鐵路、電弧爐、變頻調速裝置等用電負載都是非線性負載，
是嚴重的諧波源，如將這些諧波電流注入公用電網，必然汙染公用電網，使公用電
網電源的波形畸變，增加諧波成份，危害電網的安全運行。
滄州電網位於河北南部電網東部末端，係統相對較小，承受幹擾性負荷的能力
較差。最高電壓等級為500kV，最大網供負荷1800Mw。500kV線路4回，500kV降壓
變電站2座，500kV主變3台，容量為2250MVA。220kV線路39回，220kV降壓變電
站14座，220kV主變28台，容量為3960MVA。110kV變電站72座(公司屬110kV
變電站53座)，110kV主變146台，總容量為4480．1MVA。電廠2座，8台發電機裝
機容量為：600+98MW。四個企業自備小火電7台發電機，總裝機容量為：39．8MW。
滄州地區境內有多條電氣化鐵路通過，有5座牽引變電站，牽引變總容量達
212MVA。滄州又有覺道莊鋼廠、東山鋼廠等幾座較大型煉鋼企業。這些用電負載
都會產生大量諧波，造成電力網諧波汙染，影響電能質量。諧波源已對滄州電網安
全構成很大威脅，為了有效地治理諧波，必須進行諧波監測，弄清電網中的諧波源
分布和諧波狀態。正確地定位諧波源，並定量估計綜合負荷中線性和非線性部分所
占比重，找到電能質量擾動的擾動源，才能準確地分析諧波在電網中的分布和擴散，
並設計安裝相應的濾波裝置來治理諧波，從而降低諧波汙染。
1．2國內外研究動態
1．2．1國內諧波工作的發展及現狀
大量諧波源向電網注入高次諧波電流並引起電壓畸變，其對電力係統的安全運
行和經濟運行影響很大。許多國家和國際組織都製定相應的諧波標準來限製注入係
統的諧波電流，保證電網電壓波形在規定的畸變值內。諧波”汙染”是目前電力係統
存在的最普遍、影響最大的電能質量指標。對於電力係統諧波”汙染”的認識始於
1920．1930年，問題出自於德國對當時的靜態整流器產生的波形畸變的探討。到本
世紀五、六十年代，隨著高壓直流輸電技術的發展，西方工業化國家對此進行了全
麵而深入的研究，但是直到七十年代以來出現的兩種情況才促使了世界各國對諧波
問題的廣泛重視，並引起了諧波理論方麵的重大發展：一是大功率可控矽整流裝置
及新型的電力電子器件的開發與實際應用使公用電網的波形產生嚴重畸變，影響到
華北電力大學工程碩士學位論文
電網的安全可靠運行；二是公用供電係統的諧波引起工業生產電子控製裝置的失靈，
使重要的生產過程中斷，經濟損失巨大。於是人們提出在用電設備投運前以及在製
定電網擴建計劃時就考慮諧波的因素並采取必要的措施，但是由於沒有足夠的電網
背景諧波原始數據使得這一提議很難實現。目前國際電工委員會(IEC)和國際電
氣與電子工程師協會(IEEE)都成立了相關的機構。IEEE每兩年召開一次電力諧
波國際學術會議(ICHPS)，1996年在第七次會議上又將其更名為電力諧波與電能
質量學術會(ICHQP)。

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