治理谐波污染，提高电能质量的探索

尹晓光

治理谐波污染，提高电能质量的探索

尹晓光

（中石化洛阳工程有限公司，河南洛阳 471003）

谐波污染是影响电能质量的重要因素，在我国社会经济稳定发展和人民生活水平日益提高的新形势下，加强对谐波污染的有效治理，提高电能质量是降低配电设备耗能的重要途径，也是我国供电单位可持续发展中所要承担的基本责任。基于此，以谐波污染为主要出发点，重点探讨治理谐波污染，提高电能质量的途径，以期为相关研究人员、工作人员提供一定的借鉴。

谐波污染；谐波治理；电能质量

社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，为我国电力系统的稳定发展提供了重要契机和良好的社会环境，在经济新常态的发展形势之下，电力系统的发展也在不断前进，并且发生了日新月异的变化，配电设备中的各项元件也随之发生了不同程度的变化，元件数量进一步增加，同时也在一定程度上加剧了元件的非线性特性，电能消耗存在超负荷现象，会产生一定的谐波电压及电流，对电能质量产生影响，严重时甚至会对电能设备造成损害进而产生火灾。现阶段，电能作为清洁能源的重要组成部分，在我国社会经济发展、人民生活水平提高等方面扮演重要角色，石化电力系统作为工厂运行系统的重要组成部分，生产流程的连续性要求高，供电可靠性要求高的特点，一方面，随着电网的超负荷运行，其中所产生的谐波污染对电能质量造成极为不利的影响，另一方面，随着人们用电需求的不断增加，电力系统的发展将以电能质量的提供为转换方向，以此来提升电能质量和水平。由此可见，加强对谐波污染的有效治理，是提高电能质量的重要途径。

1　谐波污染

谐波污染的危害十分严重，能够使电能的质量有所降低，在生产、运行和使用过程中极易造成效率低下，设备会发生不同程度的老化，进一步缩减设备的使用寿命，增加电力耗能，严重时甚至会发生火宅，对人民群众的生命财产造成巨大威胁，影响我国国民经济的可持续发展。一般来说，电力设备会有继电保护设备和自动装置系统，谐波污染则会造成两种功能的偏差或事物，使得电能系统出现紊乱，而对于电力系统的外部装置，则会造成通信干扰。对此，谐波污染具体主要包括以下几个方面：

1）电力系统会发生并联或串联谐振。一般来说，谐波污染会对电力系统的电容器件造成严重影响，且具有突出性的特点，由于谐波在进入电力系统时会产生与之相对应的谐波电流或谐波电压，这对无功补偿设备会产生极为不利的影响，进一步影响电动机电能的传输和使用，致使耗能降低。

2）电力系统波形畸变。由于谐波电流或谐波电压本身的不稳定，这就在一定程度上增加了电力系统测量仪器中各项数值的失误偏差，进而影响电力系统及电能质量提升的后续工作。

3）噪声污染。谐波电流或电压在工作过程中，极易与电机旋转磁场相互作用，进而形成麦冬转矩，电力系统各元件之间会发生一定的震动，降低电力系统运行效率的同时，电动机会存在强烈的噪声污染。

4）缩短设备使用寿命。谐波污染会提高电力系统元件的运行速度，设备所产生的热能耗也随之提高，就电力系统元件的某些部位来说，由于元件运行时间的过长，会导致电动机使用寿命缩减，运转效率降低。

5）影响通信质量。电力系统中的各线路与通信线路处于平行状态之中，两者契合点所产生的磁场会对通讯元件造成干扰，进而影响通讯设施的工作质量。

2　治理谐波污染，提高电能质量的探索途径

2.1建立完善的谐波监控系统

治理谐波污染，要通过建立完善的谐波监控系统，通过各项数据的有效分析、及时预防实现电能质量的有效提升。第一，构建完善的谐波管理机制，制定各项有利于谐波治理的管理办法，并将各项政策、办法及方案落实于实际的工作之中，坚持实事求是、循序渐进的管理原则，对于潜在的谐波能源要进行严格的审查与管理，以合法、规范的程序实现对谐波的科学管理，进而提高电动机电能质量。第二，要对谐波治理的关键环节进行重点管理，相关电力部门要根据当前电力系统的发展现状逐步扩展各项流程，对谐波报告进行各项系统分析和规范处理，以实地检测为准，确保各项数据的真实、可靠与客观，一旦谐波污染对用户及系统造成损害则需要由谐波源用户承担责任。第三，加快谐波管理的信息化进程，电力部门要不断迎合当前的时代发展潮流，建立谐波监控网络体系，并设置专门的再现监测点，及时统计各项谐波数据，以便为专门的谐波统计部门提供实施可行的监测数据。

2.2加强对谐波的有效预防

治理谐波污染，要加强对谐波的有效预防，从根源上防治谐波污染的产生，进而实现电能质量的有效提升。电力系统中如果一旦存在谐波污染，则会对电能产生严重影响，并且增加电能消耗，因此，相关部门要重视和预防，发现问题则需要及早处理，将风险控制在最小范围之内，扼杀在摇篮之中，实现对谐波的有效预防则需要从减少非线性负荷所产生的谐波量这一层面入手。首先，在电力系统的电流运行之中，谐波量主要集中于三项整流之中，并且具有谐波的明显特征，这一部门谐波量所占比例相对较大，一般来说，具有谐波特征的谐波量与整流电路的脉动波数成反比例关系，

因此，要通过增加脉动波数减少谐波的产生。其次，合理控制整流设备的电容量。一般来说，整流设备电容量的短路比越大，其谐波电流则越大，两者是正比例关系，对此，在连接过程中，要以容量的负荷范围对其进行科学控制，提升限制性工作的水平和质量。最后，合理安置电抗器元件的位置，电抗器元件作为电力系统的重要组成部分，对谐波电流及谐波电压的影响较大，通过科学放置提升电流的感抗性，减少谐波的影响干预。

2.3科学拟定各项补救措施

治理谐波污染，要科学拟定各项补救措施，对存在潜在风险的各项电流项目进行后续规划，实现电能质量的有效提升。第一，对电力系统的内部构造及控制方式进行再规划，对存在问题的电力系统要从其发展的实际情况进行科学有序的规划与变革，一般来说，单调谐加高通滤波器治理效果相对较好，加之其成本费用相对较低，在为电力部门提供稳定质量的同时，能够很大程度上降低电力部门的成本投入，随着我国社会经济快速发展和电力技术的不断创新，电能质量的控制体系将逐渐纳入我国电力系统的科研项目之中，通过其治理原理的有效研究，进一步提升电力电能器件的水平和质量，同时源滤波、静止同步补偿器等先进技术也将在谐波污染控制中得到广泛应用。第二，加强对有源滤波器的科学使用，在谐波治理过程中，一部分非线性负荷是具有波动性，但是由于其本身的特点，该谐波具有较强的不稳定，因此要将有源滤波器与谐波控制相结合，对谐波进行实时化、动态化的跟踪监控，进而提升电动机电能质量，强化电力系统的可持续性。

3　结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展和电力技术的发展进步，在人们生活水平逐渐提高的情况下，用户对电能质量的需求量也随之增加，面对此种情况，电力部门要对谐波污染进行重点治理，进一步提升电能质量，为人民群众提供更为优质的电力服务。

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Explore Governance Harmonic Pollution and Improve Power Quality

Yin Xiao-guang

Harmonic pollution is an important factor affecting power quality，under the new situation of China's social development and economic stability of people's living standards rising，and strengthen effective governance of harmonic pollution，improve power quality and power distribution equipment to reduce energy consumption an important way，is the basic responsibility of the power supply units of sustainable development to be undertaken.Based on this，to harmonic pollution as the main starting point，focusing on governance harmonic pollution and improve power quality explore ways to relevant research，staff experience to provide a reference.

harmonic pollution；harmonic control；power quality

TM711

B

1003-6490（2016）06-0172-02

2015-06-15

尹晓光（1962—），男，山东新泰人，工程师，主要研究方向为自动控制。

收稿日期：2016-06-01

作者简介： 许海军（1974—），男，河南渑池人，工程师，主要从事环境监测，环境保护设施验收等工作。