Harmonik u energetskoj mreži se uglavnom sastoji od pretvarača snage velikog kapaciteta i drugih nelinearnih opterećenja, glavni izvori harmonika su sve vrste energetskih elektronskih uređaja, kao što su ispravljač, uređaj za regulaciju naizmeničnog napona, među njima, udeo velikog ispravljača, skoro uvek se koristi sa kondenzatorskim filterom za kontrolu diodnog ispravljača, a ne sa tiristorskim faznim ispravljačem. Njihovo harmonijsko zagađenje i potrošnja reaktivne snage su dobro poznati. Pored uređaja za ispravljanje, seckanje i primena inverterskog uređaja je takođe mnogo, a ulazna jednosmerna struja takođe dolazi od ispravljačkog uređaja, tako da je problem harmonika veoma ozbiljan, posebno kod izvora napajanja jednosmernog napona i invertorskog uređaja , izvor jednosmernog napona je uglavnom preko diode nije kontrolisan ispravljač i kondenzatorski filter, ova vrsta uređaja za harmonijsko zagađenje mreže postaje sve istaknutija.
U cilju suzbijanja harmonika u elektroenergetskoj mreži i smanjenja štete od harmonika, uz jačanje naučnog i pravnog menadžmenta, treba preduzeti aktivne i efikasne tehničke mere da se sadržaj harmonika u energetskoj elektronskoj opremi što je više moguće smanji i instalirati efikasne uređaje za filtriranje. .
1. Preduzeti aktivne mere za smanjenje harmonijskog sadržaja energetske elektronske opreme
Smanjenje sadržaja harmonika je uglavnom od samog pretvarača, preko strukturalnog dizajna pretvarača i dodavanja strategije pomoćne kontrole za smanjenje ili eliminisanje harmonika. Glavne tehnologije koje se trenutno koriste su:
1) Tehnologija multipulsnog pretvarača Za elektronske uređaje velike snage, originalni 6-pulsni pretvarač je često dizajniran kao 12-pulsni pretvarač ili 24-pulsni pretvarač da bi se smanjio sadržaj harmonske struje na strani naizmenične struje.
2) Osnovna ideja tehnologije modulacije širine impulsa je kontrola svakog momenta konverzije PWM izlaznog talasnog oblika kako bi se osigurala simetrija četvrtine talasnog oblika. Amplituda harmonika koju treba eliminisati je nula, a osnovna amplituda je data veličina, tako da se eliminiše naznačeni harmonik i kontroliše osnovna amplituda.
3) Tehnologija pretvarača na više nivoa za različite energetske elektronske pretvarače usvaja višestruke metode pomeranja faze, sekvencijalnu kontrolu i metode asimetrične kontrole za umnožavanje struje ili napona pravougaonog talasa, tako da struja ili napon koji generiše pretvarač na strani naizmenične mreže bude skoro sinusoidalni korak talasa, i održava određeni fazni odnos sa naponom napajanja.
2. Instalirajte filtere za napajanje da biste poboljšali performanse filtriranja
(1) Pasivni filter napajanja
Pasivni filter napajanja (PPF) se sastoji od LC kola za podešavanje kondenzatora i reaktora, koji mogu da obezbede paralelni put niskog otpora za harmonike u sistemu i igraju ulogu filtriranja. Istovremeno, reaktivna snaga se može kompenzovati i faktor snage može se poboljšati. Zbog svoje jednostavne strukture, niske cene, malih gubitaka u radu i niskih tehničkih zahteva, PPF je postao uobičajen uređaj za poboljšanje kvaliteta električne energije. Međutim, iz razloga strukture i principa, pasivni filter uređaj za rešavanje problema harmonika takođe ima neke teškoće za prevazilaženje nedostataka, kao što su: može da filtrira samo određeni harmonik, opseg harmonske kompenzacije je uski, kapacitet preopterećenja je mali, sistem promene impedanse i frekvencije loše prilagodljivosti, slabe stabilnosti, velike zapremine, velikog gubitka i tako dalje.
(2) Filter aktivne snage
Može eliminisati harmonike tako što detektuje harmonsku struju u električnoj mreži, a zatim kontroliše invertersko kolo da generiše odgovarajuću kompenzacionu strujnu komponentu i ubrizga je u električnu mrežu. APF se može podeliti na serijski tip, paralelni tip i serijsko-paralelni hibridni tip prema različitom načinu povezivanja sa sistemom. Paralelni APF je uglavnom pogodan za harmonijsku kompenzaciju induktivnog strujnog izvora opterećenja, serija APF se uglavnom koristi za eliminisanje uticaja naponskog harmonijskog izvora izvora kao što je diodni ispravljač sa kondenzatorom na sistemu, serijski paralelni APF ima funkcije serije i paralelni APF.
Sve ozbiljnije harmonijsko zagađenje izazvalo je veliku pažnju sa svih strana. Sa daljim razumevanjem harmonika, naći će se efikasnije metode za potiskivanje i eliminisanje harmonika i uspostaviće se razumniji standardi upravljanja harmonicima. Da bi se postigao bolji efekat potiskivanja harmonika, različito opterećenje izvora harmonika treba da usvoji odgovarajuću strukturu filter uređaja, kao što je kaskadni APF velike snage, inteligentni APF zasnovan na DSP-u i druge istraživačke marke koje imaju mali gubitak, veliku snagu, visoku frekvenciju, inteligentnu APF je njegov razvojni pravac.