Harmonické v elektrickej sieti sú generované hlavne rôznymi veľkokapacitnými meničmi výkonu a inými nelineárnymi zaťaženiami. Hlavnými harmonickými zdrojmi sú rôzne výkonové elektronické zariadenia, ako sú usmerňovače a regulátory striedavého napätia. Veľkú časť z nich tvoria opravné zariadenia. Takmer všetky používajú nekontrolované usmernenie diód s filtrovaním kondenzátorov alebo fázovo riadené usmernenie tyristora. Harmonické znečistenie a jalový výkon, ktoré spotrebúvajú, sú dobre známe; okrem usmerňovacích zariadení, sekanie a Existuje veľa aplikácií invertorových zariadení a zdroj vstupného jednosmerného napájania pochádza aj z usmerňovacieho zariadenia, takže problém s harmonickými je tiež veľmi vážny, najmä ak sú zariadenia so striedavým prúdom a invertory napájané zdrojom jednosmerného napätia , ktorého zdrojom jednosmerného napätia sú väčšinou diódy. Po nekontrolovanej náprave sa získa filtráciou kondenzátora a čoraz viac sa zvyšuje harmonické znečistenie týchto zariadení do elektrickej siete.
S cieľom potlačiť harmonické v elektrickej sieti a znížiť poškodenie harmonických sa pri súčasnom posilnení vedeckého a právneho riadenia musia prijať aktívne a účinné technické opatrenia na minimalizáciu harmonického obsahu výkonových elektronických zariadení a inštaláciu efektívnych filtračných zariadení.
1. Prijmite aktívne opatrenia na zníženie harmonického obsahu výkonových elektronických zariadení
Redukcia harmonického obsahu je založená hlavne na samotnom prevodnom zariadení, cez konštrukčný návrh prevodného zariadenia a pridanie pomocných stratégií riadenia na zníženie alebo vylúčenie harmonických. Súčasné technológie zahŕňajú hlavne:
1) Technológia multi-impulzného prevodníka Pre vysoko výkonné elektronické zariadenia je pôvodný 6-impulzný prevodník často navrhnutý ako 12-impulzný alebo 24-impulzný prevodník na zníženie obsahu harmonického prúdu na strane striedavého prúdu.
2) Základnou myšlienkou technológie modulácie šírky impulzu je riadiť každý spínací moment výstupného priebehu PWM, aby sa zabezpečila symetria štvrtého priebehu. Amplitúda harmonickej, ktorá sa má eliminovať, je nula a amplitúda základnej vlny je daná veľkosť, aby sa dosiahol účel eliminácie špecifikovanej harmonickej a riadenia amplitúdy základnej vlny.
3) Technológia viacúrovňového prevodníka využíva viacnásobné metódy fázového posuvu, sekvenčné riadenie a asymetrické riadenie pre rôzne výkonové elektronické prevodníky na superponovanie prúdov alebo napätí s obdĺžnikovými vlnami tak, aby sa prevodníky generovali na strane striedavého prúdu. Prúd alebo napätie je kroková vlna blízka sínusoidnej a udržuje určitý fázový vzťah s napájacím napätím.
2. Nainštalujte silové filtre na zlepšenie výkonu filtrovania
(1) Pasívny napájací filter
Pasívny výkonový filter (PPF) je použitie kondenzátorov a reaktorov na vytvorenie ladiaceho obvodu LC, ktorý môže poskytnúť paralelnú cestu s nízkym odporom pre harmonické v systéme a hrať filtračnú úlohu. súčasne môže použitie kondenzátorov tiež kompenzovať jalový výkon a vylepšiť sieťový faktor výkonu. Vďaka svojej jednoduchej štruktúre, nízkym nákladom, nízkym prevádzkovým stratám a nízkym technickým požiadavkám sa PPF stal bežným vybavením na zvyšovanie kvality energie. Avšak zo štrukturálnych a teoretických dôvodov má použitie pasívnych filtračných zariadení na vyriešenie problému harmonických tiež niektoré neprekonateľné nedostatky, ako napríklad: môže odfiltrovať iba konkrétne subharmonické kmitočty, pásmo harmonickej kompenzácie je úzke a kapacita preťaženia je malé. Impedancia systému a zmena frekvencie majú zlú adaptabilitu, zlú stabilitu, veľký objem, veľké straty atď.
(2) Filter aktívneho výkonu
Zisťuje harmonický prúd v elektrickej sieti a potom riadi obvod invertora tak, aby generoval zodpovedajúcu zložku kompenzačného prúdu, a vstrekuje ho do elektrickej siete, aby dosiahol účel eliminácie harmonických. APF možno rozdeliť na sériový typ, paralelný typ a sériovo-paralelný hybridný typ podľa režimu pripojenia k systému. Paralelný typ APF je vhodný hlavne na harmonickú kompenzáciu zaťaženia zdroja indukčného prúdu. Sériový typ APF sa používa hlavne na elimináciu vplyvu zaťaženia harmonických zdrojov typu napätia, ako sú obvody diódových usmerňovačov s kondenzátormi, na systém. Sériovo-paralelný typ APF má sériový aj paralelný. Funkcia APF.
Stále vážnejšie harmonické znečistenie priťahuje veľkú pozornosť zo všetkých hľadísk. S ďalším porozumením harmonických javov sa nájdu efektívnejšie metódy na potlačenie a elimináciu harmonických, čo tiež pomôže formulovať rozumnejšie normy harmonického riadenia. Aby sa lepšie dosiahlo účinku potlačenia harmonických, mali by sa na rôzne harmonické zdroje zaťaženia použiť filtračné zariadenia s príslušnými štruktúrami, ako napríklad kaskádové vysoko výkonné APF, inteligentné APF založené na DSP atď. Výskum naznačuje nízke straty a veľký výkon, vysokofrekvenčný, inteligentný APF je smer jeho vývoja.