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摘要：自八十年代以来，随着我国社会经济的发展，国家以及人们日常生活的用电需求量日益增大，从而促进了我国电力工业日新月异的发展趋势，因此对电力工业操作水平要求也不断提高。不仅现在输变电设备的装机容量相比之前大很多，就连输变电设备的质量和电力自动化水平也得到了相当程度的提高。但是随着电力工业负荷的种类和容量的增加，电力工业中存在的问题也逐渐显现，变流器负载体是电力工业电子技术的核心装置，变流器使用的范围和使用量也较大，从而导致了一系列的恶化电能质量的现象发生，比如电压和电流谐波以及其他干扰。本文将探讨谐波无功研究的现状以及存在的问题，通过认真探索得出一种新型的谐波抑制方法，从而解决谐波抑制和无功补偿的问题。
关键词：谐波抑制；无功补偿；抑制方法
随着现代科学技术的发展，电力电子装置得到广泛应用，从而也给电网带来了严重的谐波污染。谐波电流会增加功率损耗，影响用户自身用电设备和电网设备的正常运行，严重时会引发系统谐振和电力系统事故。某钢厂用户由于谐波污染严重，导致4台中频炉变压器（简称炉变）烧损，经济损失惨重。通过调查分析，综合考虑各种因素，设计一种新型谐波抑制装置：在炉变低压侧装设无源滤波器，在高压侧串联电抗器，充分考虑装置绝缘距离以及谐波电流较大情况下消谐装置的保护问题，取得了预期效果。
1谐波、无功的概念及危害
无功功率包括感性无功和容性无功两类。无功功率是指电源能量与容性负载电容中的电场能量发生着能量之间的可逆转换，而占有的电网容量。从概念方面理解无功功率是一个很抽象的问题，但对于发电和用电来说无功功率作为有功功率的基础条件，也是必备条件。无功功率和有功功率之间的关系就像水和茶杯一样，无功功率就比做茶杯而有功功率就比作是水，要想盛入更多的水，只有把茶杯的高度和容量提高。同理想要得到更多的有功功率就要有更多的无功功率。但是在日常使用中输电网络被无功功率的影响很大，主要表现情况如下。
（1）对于输电方面来说，在日常输电网络的输电能力和总量是有限的，如果想要增加无功功率的使用，就必须减少有功功率的传输总量，因此在使用中无功功率极大地影响到了输电网络的传输能力。
（2）无功功率包括感性无功和容性无功，因为无功功率的传输能力的改变会导致人们日常生活中的电压改变，而感性无功功能使用户端的电压变低。容性无功能使用户端的电压增大。
（3）在输电设备使用中无功功率的输出会导致输变电设备产生无功电流。因此无功功率的输出会增加电流，同时也会引起线路和变压器的损耗程度增加，从而导致变压器的设备的使用率降低。
谐波包括高次谐波和间谐波。指电网中产生的除非基波以外的其他频率的电流和电压。谐波产生产自于非线性负载。在我国的电力产业工作系统中谐波的产生，主要能使电容器线路以及输变电设备过流，也会引起这些设备的损耗程度变严重，引起电网设备的震荡。除此之外产生的谐波能引起电力产业统计数据存在误差，干扰通讯系统的正常使用，甚至谐波和负序电流的共同作用下还会出现大容量的发电机跳闸现象。因此为了保证电力产业工作系统的正常运行以及人们日常生活中的正常使用，对谐波和无功造成的用电污染要加以限制是当务之急。
2谐波与无功问题研究现状
其实早在二十世纪三十年代左右人们就已经注意到了谐波的情况，在国际上真正对谐波问题的研究是在二十世纪六十年代左右，因为当时科学技术手段有限，只能主要研究高压电流输电中谐波引起变流器中存在的电力系统问题，自从进入七十年代后随着科技和电力产业的发展，以及社会和人们日常生活中的需要，谐波对电力设备的影响不断增大，这才引起了世界各国的广泛注意。谐波对人们生活的影响很是广泛，主要包括电力电子技术、电力系统、电气自动化技术以及理论电工等方面，因为各学科知识的交叉性，所以在研究谐波时具有一定的复杂性和难度。谐波和无功问题的现状具体如下：
2.1谐波抑制
谐波是电力系统在传输过程中产生的电流源所产生的，谐波主要来自变压器、逆变器、直流斩波器以及不间断电流和一些家庭生活用电设备等。比如电弧炉在使用时如果电极处于短暂的状态，电弧的电流和电压不稳定，以及发电机的感应电势不是正常的正弧波等都会产生谐波现象。
2.2无功补偿
人们对有功功率的概念相比无功率应该清晰一些，因为无功功率在理解和认识时有一定的难度，到目前为止对无功功率的定义和概念仍没有具体的公认。无功功率的产生会对电力系统有着很大的影响，也会在无功功率传输的过程中增大供电设备的容量，从而增加导致设备的损耗。变压器的电压增大在一定程度上会使耗能增大，在经济效益上也会有一定的影响。
谐波和无功两方面的问题现在一直受到人们的广泛关注。无功补偿是解决无功问题的有效途径。无功补偿包括基波无功补偿和谐波无功补偿，通过实施无功补偿能在一定程度上降低设备的损耗情况，同时对稳定用户端的电压也有一定的作用，进一步提高供电的质量。
3一种新型的谐波抑制和无功补偿方法
3.1谐波抑制
根据我国用电现状出现的谐波抑制方法是‘谁污染谁治理’，既是用电端的使用户就地处理的方法。在三十五千伏的高压谐波治理工程中，对谐波设备的要求很高，谐波消谐设备的绝缘性要足够强大，但是消谐设备的电流比较大，这就要求消谐设备的容量比较大，但是会造成消谐工程中消耗的人力和资金也会增多。在消谐工程中如果消谐设备出现故障，就会造成低电设置系统的相关数据出现误差，会引起系统消谐的现象发生。有研究人员在实验中在三十五千伏的变母线中安置了无功补偿的装置，但是在冷却系统断电后引起了爆炸事故，造成整个实验体系停电。因此实验证明，从供电的安全性考虑，在多谐波供电区域不能安装消谐装置，因此相关研究人员提出了一种新型的谐波抑制方法，即是将无源滤波器装置安装在低压侧。为了能够保证各个谐振点的消谐支路之间不受彼此的影响，因此在设置消谐支路时尽量选用11次的单调谐消谐支路，除此之外还要减小13次的谐波电流。同时为了提高消谐的效果，保证输变电设备不受谐波的影响，也要在高压侧区域安装串联电抗器。3.2无功补偿
无功补偿一直受到人们的关注，能通过无功补偿的方法在一定程度上提高供电系统的功率，与此同时也能降低设备的容量，甚至还能对于输变电设备的损耗程度降到最低，对于稳定用户端的电压有积极影响。无功补偿装置主要包括同步调相机、并联电容器以及静止无功补偿装置SVC和静止无功发生器SVG。同步调相机能在无功动态和固态状态下进行补偿。而并联电容器只能补偿固定的无功问题，但是当供电系统中存有谐波的情况下，可能会引起谐振现象发生。
总结
谐波抑制和无功补偿的完善是社会和人们日常用电质量的重要手段，希望能够完善当前供电设备中存在的问题，最终解决谐波和无功问题。
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