Els harmònics de la xarxa elèctrica es generen principalment per diversos convertidors de potència de gran capacitat i altres càrregues no lineals. Les principals fonts harmòniques són diversos dispositius electrònics de potència, com ara rectificadors i reguladors de tensió de corrent altern. Entre ells, la rectificació El dispositiu representa una gran proporció. Gairebé tots utilitzen una rectificació incontrolada de díodes amb filtratge de condensadors o rectificació controlada de fase de tiristor. La contaminació harmònica i el poder reactiu que consumeixen són ben coneguts; Hi ha moltes aplicacions de dispositius inversors, i la font d’alimentació CC d’entrada també prové del dispositiu rectificador, de manera que el problema harmònic també és molt greu, especialment els dispositius chopper i inversors alimentats per una tensió CC. font, la font de tensió CC de la qual és majoritàriament díodes. Després d'una rectificació incontrolada, s'obté mitjançant el filtratge de condensadors i la contaminació harmònica d'aquests dispositius a la xarxa elèctrica és cada vegada més important.
Per suprimir els harmònics de la xarxa elèctrica i reduir els danys dels harmònics, alhora que es reforça la gestió científica i legal, cal adoptar mesures tècniques actives i efectives per minimitzar el contingut harmònic dels equips electrònics de potència i instal·lar dispositius de filtratge eficaços.
1. Prengui mesures actives per reduir el contingut harmònic dels equips electrònics de potència
La reducció del contingut harmònic es basa principalment en el propi dispositiu convertidor. El disseny de l'estructura del dispositiu convertidor i l'addició d'estratègies auxiliars de control s'utilitzen per reduir o eliminar harmònics. Les tecnologies actuals inclouen principalment:
1) Tecnologia del convertidor de polsos múltiples Per a dispositius electrònics de gran potència, el convertidor original de 6 polsos sovint es dissenya com a convertidor de 12 o 24 polsos per reduir el contingut de corrent harmònic al costat de la CA.
2) La idea bàsica de la tecnologia de modulació d'ample de pols és controlar cada moment de commutació de la forma d'ona de sortida PWM per garantir la simetria de la forma d'ona quarta. L'amplitud de l'harmònic a eliminar és nul·la i l'amplitud de l'ona fonamental és una quantitat determinada, per tal d'aconseguir el propòsit d'eliminar l'harmònic especificat i controlar l'amplitud de l'ona fonamental.
3) La tecnologia del convertidor de diversos nivells utilitza múltiples mètodes de canvi de fase, el control de seqüències i el control asimètric de diversos mètodes per a diversos convertidors electrònics de potència per superposar corrents d'ona quadrada o tensions per fer que el convertidor generi al costat de la xarxa de CA El corrent o tensió és un pas d’ona pròxima a la sinusoïdal i manté una certa relació de fase amb la tensió d’alimentació.
2. Instal·leu filtres de potència per millorar el rendiment del filtratge
(1) Filtre de potència passiu
El filtre de potència passiva (PPF) és l’ús de condensadors i reactors per formar un circuit de sintonització LC, que pot proporcionar un recorregut paral·lel de baixa resistència perquè els harmònics del sistema es filtrin; al mateix temps, l'ús de condensadors també pot compensar la potència reactiva i millorar la xarxa El factor de potència. A causa de la seva estructura senzilla, baix cost, baixes pèrdues operatives i baixos requisits tècnics, el PPF s’ha convertit en un equip comú per millorar la qualitat de l’energia. Tanmateix, per raons teòriques i estructurals, l’ús de dispositius de filtre passiu per resoldre el problema harmònic també presenta algunes deficiències insalvables, com ara: només pot filtrar subharmònics específics, la banda de compensació harmònica és estreta i la capacitat de sobrecàrrega. és petit. La impedància del sistema i el canvi de freqüència tenen poca adaptabilitat, poca estabilitat, gran volum, grans pèrdues, etc.
(2) Filtre de potència activa
Detecta el corrent harmònic a la xarxa elèctrica i, a continuació, controla el circuit de l’inversor per generar el component de corrent de compensació corresponent i l’injecta a la xarxa elèctrica per aconseguir el propòsit d’eliminar els harmònics. APF es pot dividir en tipus de sèrie, tipus paral·lel i tipus híbrid sèrie-paral·lel segons el mode de connexió amb el sistema. L’APF de tipus paral·lel s’adapta principalment a la compensació harmònica de càrregues de fonts de corrent inductives, la sèrie APF de tipus s’utilitza principalment per eliminar la influència de les càrregues de fonts harmòniques de tipus de voltatge, com ara circuits rectificadors de díodes amb condensadors al sistema, el tipus APF de sèrie-paral·lel té les dues sèries. i paral·lela La funció de l'APF.
La contaminació harmònica cada vegada més greu ha cridat l'atenció de tots els àmbits. Amb la comprensió addicional dels fenòmens harmònics, es trobaran mètodes més eficaços per suprimir i eliminar els harmònics, i també ajudarà a formular estàndards de gestió d’harmònics més raonables. Per tal d’aconseguir millor l’efecte de supressió d’harmònics, s’han d’adoptar dispositius de filtre amb les estructures corresponents per a diferents càrregues de fonts harmòniques, com ara APF en cascada d’alta potència, APF intel·ligents basats en DSP, etc. l’APF intel·ligent d’alta freqüència és la seva direcció de desenvolupament.