Harmonik u energetskoj mreži uglavnom se sastoji od pretvarača snage velikog kapaciteta i drugih nelinearnih opterećenja, glavni izvori harmonika su sve vrste energetskih elektroničkih uređaja, kao što su ispravljački uređaj, uređaj za regulaciju izmjeničnog napona, među njima udio velikog ispravljačkog uređaja, gotovo uvijek se koristi s kondenzatorskim filterom diodnog ispravljača, a ne tiristorskim faznim ispravljačem. Poznato je njihovo harmonijsko onečišćenje i potrošnja jalove snage. Osim ispravljačkog uređaja, jako je puno i sjeckanje i primjena inverterskog uređaja, a ulazna istosmjerna snaga također dolazi iz ispravljačkog uređaja, tako da je problem harmonika vrlo ozbiljan, posebno kod izvora napajanja istosmjernog napona i inverterskog uređaja , izvor istosmjernog napona je uglavnom dioda nije kontroliran ispravljač i kondenzatorski filter, ova vrsta uređaja za harmonijsko onečišćenje mreže postaje sve istaknutija.
Kako bi se suzbili harmonici u elektroenergetskoj mreži i smanjila šteta od harmonika, uz jačanje znanstvenog i pravnog upravljanja, treba poduzeti aktivne i učinkovite tehničke mjere kako bi se sadržaj harmonika u energetskoj elektroničkoj opremi što je više moguće smanjio, te instalirati učinkovite uređaje za filtriranje. .
1. Poduzeti aktivne mjere za smanjenje harmonijskog sadržaja energetske elektroničke opreme
Smanjenje sadržaja harmonika je uglavnom od samog pretvarača, kroz strukturni dizajn pretvarača i dodavanje strategije pomoćnog upravljanja za smanjenje ili uklanjanje harmonika. Glavne tehnologije koje se trenutno koriste su:
1) Tehnologija višepulsnog pretvarača Za elektroničke uređaje velike snage, originalni 6-pulsni pretvarač često je dizajniran kao 12-pulsni pretvarač ili 24-pulsni pretvarač kako bi se smanjio sadržaj harmonijske struje na strani izmjenične struje.
2) Osnovna ideja tehnologije modulacije širine impulsa je kontrolirati svaki trenutak pretvorbe PWM izlaznog valnog oblika kako bi se osigurala simetrija četvrtine valnog oblika. Amplituda harmonika koju treba eliminirati je nula, a osnovna amplituda je zadana veličina, kako bi se eliminirao naznačeni harmonik i kontrolirala osnovna amplituda.
3) Tehnologija pretvarača na više razina za različite energetske elektroničke pretvarače usvaja višestruke metode pomaka faze, sekvencijalnu kontrolu i asimetrične metode upravljanja za množenje struje ili napona pravokutnog vala, tako da struja ili napon koji generira pretvarač na strani izmjenične električne mreže bude gotovo sinusoidni korak val, te održava određeni fazni odnos s naponom napajanja.
2. Instalirajte filtere za napajanje kako biste poboljšali performanse filtriranja
(1) Pasivni filter napajanja
Pasivni filtar snage (PPF) sastoji se od LC kruga za ugađanje pomoću kondenzatora i prigušnice, koji mogu osigurati paralelni put niskog otpora za harmonike u sustavu i igrati ulogu filtriranja. Istodobno se može kompenzirati jalova snaga i poboljšati faktor snage. Zbog svoje jednostavne strukture, niske cijene, niskih gubitaka u radu i niskih tehničkih zahtjeva, PPF je postao uobičajeni uređaj za poboljšanje kvalitete električne energije. Međutim, zbog razloga strukture i principa, pasivni filtarski uređaj za rješavanje problema harmonika također ima neke teškoće za prevladavanje nedostataka, kao što su: može filtrirati samo određeni harmonik, pojas harmonijske kompenzacije je uzak, kapacitet preopterećenja je mali, sustav promjene impedancije i frekvencije loše prilagodljivosti, slabe stabilnosti, velikog volumena, velikih gubitaka i tako dalje.
(2) Filter aktivne snage
Može eliminirati harmonike otkrivanjem harmoničke struje u električnoj mreži, a zatim kontroliranjem kruga pretvarača kako bi se generirala odgovarajuća kompenzirajuća strujna komponenta i ubrizgala u električnu mrežu. APF se može podijeliti na serijski tip, paralelni tip i serijsko-paralelni hibridni tip prema različitom načinu povezivanja sa sustavom. Paralelni APF je uglavnom prikladan za harmonijsku kompenzaciju induktivnog opterećenja izvora struje, serija APF se uglavnom koristi za uklanjanje utjecaja naponskog harmonijskog izvora izvora kao što je diodni ispravljački krug s kondenzatorom na sustav, serijski paralelni APF ima funkcije serije i paralelni APF.
Sve ozbiljnije harmonijsko onečišćenje izazvalo je veliku pozornost sa svih strana. S daljnjim razumijevanjem harmonika, naći će se učinkovitije metode za suzbijanje i eliminiranje harmonika, te će se uspostaviti razumniji standardi upravljanja harmonicima. Kako bi se postigao bolji učinak potiskivanja harmonika, različito opterećenje izvora harmonika trebalo bi usvojiti odgovarajuću strukturu filtarskog uređaja, kao što je kaskadni APF velike snage, inteligentni APF baziran na DSP-u i druge istraživačke oznake da mali gubitak, velika snaga, visoka frekvencija, inteligentan APF je njegov smjer razvoja.