电力电子装置的谐波与无功功率

   电力电子装置是产生谐波和无功功率的重要原因,由于电力电子装置越来越多,容量越来越大,因此,其产生的谐波和无功功率对电网的影响也越来越大。谐波抑制方法可以减少无功功率,而无功功率补偿也会减少谐波。 G933T24UF

    谐波的产生及其危害

    谐波的产生

    在交流电网中,由于有许多非线性电气设备运行,电压、电流波形实际上不是完全的正弦波,而是具有畸变的周期性非正弦波。根据傅里叶级数分析,任何重复的波形都可以分解为含有基波和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。非正弦波的电压或电流有效值等于基波和各次谐波电压或电流均方根值。谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率、幅值和相角。谐波具有奇偶性,第3、5、7次等为奇次谐波,2、4、6、8次等为偶次谐波,如基波为∞Hz时,2次谐波为100Hz,3次谐波为150Hz。在平衡的三相系统中,由于对称关系,偶次谐波已经被消除了,只有奇次谐波存在。在各种电力电子装置中,整流装置所占的比例最大。目前常用的整流电路大部分采用晶间管相控整流器或二极管不可控整流器。随着开关电源和电压型逆变器的广泛应用,直流侧采用电容滤波的不可控整流器产生的谐波污染所占比重也越来越大。单相不可控整流器加电容滤波方式,输人电流谐波总畸变率(THD∫)高达100/;三相不可控整流器的THDJ也高达60%。带电感性负载的电流型整流器所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉,电流型整流器使输人电流为方波,降低了输入电流的THDJ,但会带来电压的尖峰和缺口。另外,相控整流装置也会在交流侧产生大量的谐波电流。