Harmonike v elektroenergetskem omrežju v glavnem ustvarjajo različni pretvorniki moči velike zmogljivosti in druge nelinearne obremenitve. Glavni harmonični viri so različne močnostne elektronske naprave, kot so usmerniki in regulatorji izmenične napetosti. Med njimi je velik del odprava. Skoraj vsi uporabljajo nenadzorovano rektifikacijo diode s kondenzatorskim filtriranjem ali tiristorsko fazno nadzorovano rektifikacijo. Harmonično onesnaženje in reaktivna moč, ki jo porabijo, so dobro znani; poleg usmerniške naprave je sekanje in Obstaja veliko aplikacij pretvorniških naprav, vhodni enosmerni vir energije pa prihaja tudi iz usmerniške naprave, zato je zelo resen tudi harmonični problem, zlasti helikopter in pretvorniške naprave, ki jih napaja enosmerna napetost vir, katerega vir enosmerne napetosti so večinoma diode. Po nenadzorovani rektifikaciji ga dobimo s kondenzatorskim filtriranjem in harmonsko onesnaženje takšnih naprav v električno omrežje postaja vse bolj opazno.
Da bi zavirali harmonike v elektroenergetskem omrežju in zmanjšali škodo harmonikov, hkrati pa okrepili znanstveno in pravno upravljanje, je treba sprejeti aktivne in učinkovite tehnične ukrepe za zmanjšanje harmonične vsebnosti močnostne elektronske opreme in namestiti učinkovite filtrirne naprave.
1. Sprejmite aktivne ukrepe za zmanjšanje harmonične vsebnosti močnostne elektronske opreme
Zmanjšanje vsebnosti harmonike temelji predvsem na sami pretvorniški napravi. Struktura zasnove pretvorniške naprave in dodatek pomožnih strategij upravljanja se uporabljajo za zmanjšanje ali odpravo harmonikov. Sedanje tehnologije vključujejo predvsem:
1) Tehnologija večimpulsnih pretvornikov Pri močnih elektronskih napravah je prvotni 6-impulzni pretvornik pogosto zasnovan kot 12-impulzni ali 24-impulzni pretvornik za zmanjšanje vsebnosti harmoničnega toka na izmenični strani.
2) Osnovna ideja tehnologije modulacije impulzne širine je nadzor nad vsakim preklopnim momentom izhodne valovne oblike PWM, da se zagotovi simetrija četrtinske valovne oblike. Amplituda harmonike, ki jo je treba odstraniti, je nič, amplituda osnovnega vala pa je dana količina, da se doseže namen odprave določenega harmonika in nadzor amplitude temeljnega vala.
3) Tehnologija večstopenjskega pretvornika uporablja več načinov faznega premika, krmiljenje zaporedja in asimetrično krmiljenje več metod za različne elektronske pretvornike moči za prekrivanje kvadratnih valovnih tokov ali napetosti, da pretvornik generira na strani omrežja izmeničnega toka. val blizu sinusnega in vzdržuje določeno fazno razmerje z napajalno napetostjo.
2. Namestite napajalne filtre za izboljšanje zmogljivosti filtriranja
(1) Pasivni močnostni filter
Pasivni močnostni filter (PPF) je uporaba kondenzatorjev in reaktorjev za oblikovanje LC uglasitvenega vezja, ki lahko zagotovi vzporedno pot z nizkim uporom za harmonike v sistemu za filtriranje; hkrati pa lahko uporaba kondenzatorjev kompenzira tudi jalovo moč in izboljša omrežje Faktor moči. Zaradi svoje preproste strukture, nizkih stroškov, nizkih obratovalnih izgub in nizkih tehničnih zahtev je PPF postal običajna oprema za izboljšanje kakovosti električne energije. Vendar pa ima zaradi strukturnih in teoretičnih razlogov uporaba pasivnih filtrirnih naprav za reševanje harmoničnega problema tudi nekaj nepremostljivih pomanjkljivosti, kot so: lahko filtrira samo določene subharmonike, harmonski kompenzacijski pas je ozek in preobremenitev je majhen. Sprememba impedance in frekvence sistema imata slabo prilagodljivost, slabo stabilnost, veliko prostornino, velike izgube itd.
(2) Filter aktivne moči
Zazna harmonski tok v elektroenergetskem omrežju in nato krmili pretvorniško vezje, da ustvari ustrezno komponento kompenzacijskega toka in ga vbrizga v električno omrežje, da doseže namen odstranjevanja harmonikov. APF lahko glede na način povezave s sistemom razdelimo na serijski, vzporedni in serijsko vzporedni hibridni tip. APF paralelnega tipa je v glavnem primeren za harmonično kompenzacijo obremenitev induktivnega toka, serijski APF se uporablja predvsem za odpravo vpliva napetostnih harmoničnih obremenitev, kot so diodni usmerniški tokokrogi s kondenzatorji na sistem, serijsko paralelni tip APF ima obe seriji in vzporedna Funkcija APF.
Vse resnejše harmonsko onesnaževanje je pritegnilo veliko pozornosti z vseh strani. Z nadaljnjim razumevanjem harmonskih pojavov bodo najdene učinkovitejše metode za zatiranje in odstranjevanje harmonikov, pomagalo pa bo tudi oblikovati bolj razumne standarde upravljanja harmonikov. Da bi bolje dosegli učinek zatiranja harmonikov, je treba uporabiti filtrirne naprave z ustreznimi strukturami za različne harmonične obremenitve virov, kot so kaskadni APF moči velike moči, inteligentni APF temelji na DSP itd. Raziskava kaže na majhne izgube in veliko moč, visokofrekvenčni, inteligentni APF je njegova razvojna smer.