諧波抑制

在電力系統(tǒng)和電子設(shè)備中，諧波是指頻率為基波頻率的整數(shù)倍的倍數(shù)頻率成分。當(dāng)電網(wǎng)或電路中存在諧波時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電流和電壓波形失真、設(shè)備損壞、能量損耗增加等問(wèn)題。諧波抑制（Harmonic Suppression）是一種技術(shù)手段，旨在限制、減少或消除電路中的諧波成分，確保電力系統(tǒng)和設(shè)備正常運(yùn)行，保證用電安全與穩(wěn)定。

1.諧波的來(lái)源

1.?非線性負(fù)載

非線性負(fù)載如變頻器、整流器、開(kāi)關(guān)電源等設(shè)備會(huì)引入諧波，這些設(shè)備工作過(guò)程中造成電流和電壓的非正弦形式。

2.?電弧爐

電弧爐等高功率負(fù)載可能產(chǎn)生大量諧波，對(duì)電網(wǎng)和其他設(shè)備造成嚴(yán)重干擾。

3.?并聯(lián)諧振

電網(wǎng)或設(shè)備本身的諧振現(xiàn)象也會(huì)引發(fā)諧波，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定和設(shè)備故障。

4.?外部干擾

來(lái)自于電網(wǎng)內(nèi)外的電磁干擾、雷擊等也可能產(chǎn)生諧波，需要進(jìn)行有效的抑制處理。

2.諧波抑制方法

1.?濾波器

被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)和設(shè)備中，根據(jù)不同的諧波成分選擇對(duì)應(yīng)的諧波濾波器，通過(guò)衰減諧波信號(hào)來(lái)達(dá)到抑制的效果。

2.?變壓器設(shè)計(jì)

采用特殊設(shè)計(jì)的變壓器，如阻抗變壓器、三相變壓器等，可以有效削弱諧波傳播。

3.?有源濾波器

利用逆變器等控制器件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并產(chǎn)生與諧波相反的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)消除諧波的目的。

4.?多電平逆變器

通過(guò)多電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，降低逆變器輸出的脈寬調(diào)制諧波，并提高輸出波形質(zhì)量。

5.?諧波吸收器

通過(guò)串聯(lián)諧波吸收器，將諧波電流吸收至電容器中，減少諧波電流對(duì)系統(tǒng)的影響，實(shí)現(xiàn)諧波抑制。

6.?諧波阻抗

采用諧波阻抗匹配技術(shù)，在系統(tǒng)中引入合適的諧波阻抗，限制諧波傳播，減小諧波影響。

3.應(yīng)用領(lǐng)域

1.?電力系統(tǒng)：在電力系統(tǒng)中，諧波抑制技術(shù)可以有效維護(hù)電力質(zhì)量，保障電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，減少設(shè)備損壞和能量損耗。

2.?電機(jī)驅(qū)動(dòng)：在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，諧波抑制可以減少電機(jī)的振動(dòng)、噪音和溫升，延長(zhǎng)電機(jī)壽命，提高系統(tǒng)效率和可靠性。

3.?UPS系統(tǒng)：UPS系統(tǒng)中諧波抑制技術(shù)可以降低諧波對(duì)電池充放電的影響，減少設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)可靠性。

4.?光伏逆變器：在光伏逆變器系統(tǒng)中，諧波抑制技術(shù)可以改善光伏系統(tǒng)的電能質(zhì)量，提高并網(wǎng)效率，減少對(duì)電網(wǎng)的干擾。

5.?建筑電氣：在建筑電氣系統(tǒng)中，諧波抑制可保證建筑內(nèi)部設(shè)備正常運(yùn)行，避免諧波對(duì)照明、通信等設(shè)備的影響，確保用電安全與穩(wěn)定。

6.?工業(yè)生產(chǎn)：在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，諧波抑制技術(shù)有助于降低設(shè)備損耗、提高生產(chǎn)效率，保證工業(yè)生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。