諧波抑制

在電力系統(tǒng)和電子設備中，諧波是指頻率為基波頻率的整數倍的倍數頻率成分。當電網或電路中存在諧波時，會導致電流和電壓波形失真、設備損壞、能量損耗增加等問題。諧波抑制（Harmonic Suppression）是一種技術手段，旨在限制、減少或消除電路中的諧波成分，確保電力系統(tǒng)和設備正常運行，保證用電安全與穩(wěn)定。

1.諧波的來源

1.?非線性負載

非線性負載如變頻器、整流器、開關電源等設備會引入諧波，這些設備工作過程中造成電流和電壓的非正弦形式。

2.?電弧爐

電弧爐等高功率負載可能產生大量諧波，對電網和其他設備造成嚴重干擾。

3.?并聯(lián)諧振

電網或設備本身的諧振現象也會引發(fā)諧波，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定和設備故障。

4.?外部干擾

來自于電網內外的電磁干擾、雷擊等也可能產生諧波，需要進行有效的抑制處理。

2.諧波抑制方法

1.?濾波器

被廣泛應用于電力系統(tǒng)和設備中，根據不同的諧波成分選擇對應的諧波濾波器，通過衰減諧波信號來達到抑制的效果。

2.?變壓器設計

采用特殊設計的變壓器，如阻抗變壓器、三相變壓器等，可以有效削弱諧波傳播。

3.?有源濾波器

利用逆變器等控制器件實時監(jiān)測并產生與諧波相反的信號，實現主動消除諧波的目的。

4.?多電平逆變器

通過多電平逆變器拓撲結構，降低逆變器輸出的脈寬調制諧波，并提高輸出波形質量。

5.?諧波吸收器

通過串聯(lián)諧波吸收器，將諧波電流吸收至電容器中，減少諧波電流對系統(tǒng)的影響，實現諧波抑制。

6.?諧波阻抗

采用諧波阻抗匹配技術，在系統(tǒng)中引入合適的諧波阻抗，限制諧波傳播，減小諧波影響。

3.應用領域

1.?電力系統(tǒng)：在電力系統(tǒng)中，諧波抑制技術可以有效維護電力質量，保障電網運行穩(wěn)定，減少設備損壞和能量損耗。

2.?電機驅動：在電機驅動系統(tǒng)中，諧波抑制可以減少電機的振動、噪音和溫升，延長電機壽命，提高系統(tǒng)效率和可靠性。

3.?UPS系統(tǒng)：UPS系統(tǒng)中諧波抑制技術可以降低諧波對電池充放電的影響，減少設備故障風險，提高系統(tǒng)可靠性。

4.?光伏逆變器：在光伏逆變器系統(tǒng)中，諧波抑制技術可以改善光伏系統(tǒng)的電能質量，提高并網效率，減少對電網的干擾。

5.?建筑電氣：在建筑電氣系統(tǒng)中，諧波抑制可保證建筑內部設備正常運行，避免諧波對照明、通信等設備的影響，確保用電安全與穩(wěn)定。

6.?工業(yè)生產：在工業(yè)生產過程中，諧波抑制技術有助于降低設備損耗、提高生產效率，保證工業(yè)生產線的穩(wěn)定運行。