Harmonika v električnem omrežju je v glavnem sestavljena iz močnostnega pretvornika velike zmogljivosti in drugih nelinearnih obremenitev, glavni viri harmonike so vse vrste močnostnih elektronskih naprav, kot so usmerniška naprava, naprava za regulacijo izmenične napetosti, med njimi je delež velike usmerniške naprave, skoraj vedno se uporablja s kondenzatorskim filtrom za krmiljenje diodnega usmernika in ne s tiristorskim faznim usmernikom. Njihova harmonska onesnaženost in poraba jalove moči sta dobro znani. Poleg naprave za usmerjanje je zelo veliko tudi sekanje in uporaba inverterske naprave, vhodna moč enosmernega toka pa prihaja tudi iz usmerjevalne naprave, zato je harmonska težava zelo resna, zlasti pri sekalniku moči vira enosmerne napetosti in inverterski napravi , enosmerni vir napetosti je večinoma z diodo, ki ni nadzorovan usmernik in kondenzatorski filter, tovrstna naprava za harmonično onesnaževanje omrežja postaja vse bolj vidna.
Za zatiranje harmonik v električnem omrežju in zmanjšanje škode harmonik, ob hkratnem krepitvi znanstvenega in pravnega upravljanja, je treba sprejeti aktivne in učinkovite tehnične ukrepe za čim bolj zmanjšanje vsebnosti harmonik v močnostni elektronski opremi in vgraditi učinkovite filtrirne naprave. .
1. Sprejmite aktivne ukrepe za zmanjšanje harmonične vsebine močnostne elektronske opreme
Zmanjšanje harmonične vsebine je predvsem posledica samega pretvornika, preko strukturne zasnove pretvornika in dodajanja pomožne krmilne strategije za zmanjšanje ali odpravo harmonike. Glavne tehnologije, ki se trenutno uporabljajo, so:
1) Tehnologija večimpulznega pretvornika Za visoko zmogljive elektronske naprave je originalni 6-pulzni pretvornik pogosto zasnovan kot 12-pulzni pretvornik ali 24-pulzni pretvornik za zmanjšanje vsebnosti harmonskega toka na strani izmeničnega toka.
2) Osnovna ideja tehnologije širinske impulzne modulacije je nadzor vsakega pretvorbenega momenta izhodne valovne oblike PWM, da se zagotovi simetrija četrtine valovne oblike. Amplituda harmonike, ki jo je treba izločiti, je nič, osnovna amplituda pa je podana količina, da se izloči določena harmonika in nadzoruje osnovna amplituda.
3) Tehnologija pretvornika na več ravneh za različne močnostne elektronske pretvornike sprejema več metod faznega premika, zaporednega krmiljenja in asimetričnih krmilnih metod za pomnoževanje kvadratnega valovnega toka ali napetosti, tako da je tok ali napetost, ki jo ustvari pretvornik na strani električnega omrežja izmeničnega toka. skoraj sinusni stopničasti val in ohranja določeno fazno razmerje z napajalno napetostjo.
2. Namestite močnostne filtre, da izboljšate učinkovitost filtriranja
(1) Pasivni napajalni filter
Pasivni napajalni filter (PPF) je sestavljen iz uravnavalnega vezja LC s kondenzatorjem in reaktorjem, ki lahko zagotovi vzporedno pot z nizkim uporom za harmonike v sistemu in igra vlogo filtriranja. Hkrati je mogoče kompenzirati jalovno moč in izboljšati faktor moči. Zaradi svoje preproste strukture, nizkih stroškov, nizkih obratovalnih izgub in nizkih tehničnih zahtev je PPF postal običajna naprava za izboljšanje kakovosti električne energije. Vendar pa ima pasivna filtrirna naprava za reševanje harmoničnih težav zaradi strukture in načela tudi nekatere pomanjkljivosti, ki jih je težko premagati, kot so: lahko filtrira samo določen harmonik, pas za harmonično kompenzacijo je ozek, preobremenitvena zmogljivost je majhna, sistem impedanca in sprememba frekvence slabe prilagodljivosti, slabe stabilnosti, velike prostornine, velikih izgub in tako naprej.
(2) Filter aktivne moči
Harmonike lahko odpravi tako, da zazna harmonski tok v električnem omrežju in nato nadzoruje invertersko vezje, da ustvari ustrezno kompenzacijsko tokovno komponento in jo vbrizga v električno omrežje. APF lahko razdelimo na serijski tip, vzporedni tip in serijsko-vzporedni hibridni tip glede na različne načine povezave s sistemom. Vzporedni APF je v glavnem primeren za harmonično kompenzacijo obremenitve induktivnega tokovnega vira, serija APF se uporablja predvsem za odpravo vpliva napetostnega tipa harmonske obremenitve vira, kot je diodno vezje usmernika s kondenzatorjem na sistemu, serijsko-vzporedni APF ima funkcije serije in vzporedni APF.
Vse resnejše harmonično onesnaženje je vzbudilo veliko pozornost z vseh strani. Z nadaljnjim razumevanjem harmonik bodo najdene učinkovitejše metode za zatiranje in odpravljanje harmonik, vzpostavljeni pa bodo razumnejši standardi za upravljanje harmonik. Da bi dosegli boljši učinek zatiranja harmonic, bi morale različne obremenitve vira harmonic sprejeti ustrezno strukturo filtrirne naprave, kot so kaskadni APF velike moči, inteligentni APF, ki temelji na DSP in druge raziskovalne oznake, ki imajo nizke izgube, visoko moč, visoko frekvenco, inteligentno APF je njegova razvojna smer.