谐波分析 作用_谐波是什么_谐波理论(5)

a)不仅能补偿各次谐波，还可抑制闪变、补偿无功，有一机多能的特点，在性价比上较为合理;

b)滤波特性不受系统阻抗的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险;

c)具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波。

有源滤波器这种优异的治理效果，目前已得到广泛的重视，但因其成本偏高，应用范围受到一定限制，随着电力电子工业的发展，器件的性价比将不断提高，APF必然会得到广泛应用。

为了综合无源滤波器的低成本和有源滤波器优异的滤波性能，混合型滤波器应运而生，该型滤波器通过无源滤波器进行无功功率补偿并滤除特征谐波的主要部分，其余谐波通过有源滤波器滤除，能同时实现大容量无功补偿和谐波治理的要求，并同时降低投资成本，混合型滤波器是谐波含量较大且成分复杂工况的有效解决方案。

三、我所在该领域的研究方向和进展

我所谐波治理装置的研究正式起步于2002年，借助于直流换流站、高功耗业主、各地中试所等合作单位，获得了大量试验数据和工程经验，开发了FC中高压电力系统补偿滤波装置，该型滤波装置结构简单、运行稳定，可靠性高，维护简便，在电解铝行业获得了较多应用，在工业制碱、工频炉炼钢系统也得到一定应用，取得了大量现场资料，目前目前已签订合同达到1600万元，用户一致反映运行稳定，治理效果满足相关要求。

在FC中高压补偿滤波装置研制成功后，我所在FC装置的技术基础上，2007年初分了两个科研组，其中一组研制SVC静止补偿滤波装置，该型装置采用全数字化控制，动态响应快、控制精度高;阀体设计采用卧式晶闸管阀组，设备紧凑，运行可靠，维护工作量少;采用光电触发方式，系统抗干扰能力强，保护可靠;采用纯水冷却系统，冷却效率高，运行可靠。在包括冶金用电弧炉、大型轧机、电气化铁道等谐波电流大且无功功率变化频繁供电系统中得到良好的应用，另外它还应用于高压、超高压交流输电系统中，调节系统无功潮流，改善系统的动态稳定性。

另一组研制开发TSF智能型无功补偿滤波装置，该型产品在无源滤波器的基础上采用先进的大功率晶闸管过零投切技术，实现电容器组投切无涌流、无冲击;采用智能监控终端，将动态无功补偿滤波成套装置与配电自动化系统有机结合起来，实现瞬时投切，投切响应时间可控制到20ms，主要应用于含有一定量的谐波电流，虽超标但幅值不是很大，而无功功率变化频繁的低压供电系统。

我所在补偿滤波系统共将开发完成三系列产品，分别是FC中高压电力系统补偿滤波装置、SVC静止补偿装置和TSF智能型补偿滤波装置，三个项目合称为《电力系统谐波治理装置》，2004年度被科技部列为国家级火炬计划。

四、技术难题与创新点

FC型中高压补偿滤波装置，主要难点在建立符合各种现场工况的电力系统数学模型，无源滤波器原理结构相对简单，但对系统参数和应用场合极为敏感，设备的参数选择和治理效果需和现场工况紧密结合，模型结构和参数稍有偏差或缺少了必要的约束条件和边界，工程应用中就会出现很大的风险。我所根据多年高压设备的设计经验和技术人员的现场经验，并和国内重点高校专家、合作厂家的专家多次研讨，结合引进的分析软件，建立多个模型，大胆假设，反复求证，最终建立了一套满足多种工况的数学模型，在后期的工程应用中，经现场实际运行表明该模型结构合理参数选配适当，随着实际运行经验的积累不断的完善，该模型极大的提高了设计效率，并为SVC和TSF的研制奠定了基础。谐波分析 作用

在FC研制成功后我所又开始了SVC和TSF的研究，与FC相比，后者的研究涉及的技术领域更广，遇到的难题主要包括：信号的采样技术，检测技术，数据的分析计算理论、晶闸管的相控技术和冷却技术等，根据研发进度的需求和我所自身的优势，我们相继和国内多所高校和单位合作，并对部分辅助部件和市场已有成熟技术的辅件采取分包和长期合作的模式，主要的技术自主研发，目前正在进行中。

五、未来五年的发展

作为改善供电质量的一项关键技术，目前有源电力滤波器在美国、日本等发达工业国家已广泛用于国民经济的各个生产部门，并且谐波补偿的次数逐步提高，单机装置的容量也逐步提高，其应用领域正从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。我国有源电力滤波技术的工业应用与国外尚有差距，天津水利电力机电所秉承保持技术先进的理念，为满足谐波工况复杂的高端市场需求，已经展开了混合型滤波器的研究，包含有源滤波器的混合型滤波器在国内属行业的尖端，技术难度和实际应用开发都面临前所未有的困难，我所在前期无源滤波器的研制和设备运行中，积累了大量的研发和实际运行经验，此次将通过与国内重点高校合作，实现强强联合，优势互补，将极大的缩短开发周期，紧紧掌握市场的节奏，为我国电力事业的进步做出自己的贡献。

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