论智能微电网供电系统的谐波治理

论智能微电网供电系统的谐波治理

张倩倩

国网江苏省电力公司徐州市铜山区供电公司221009

摘要：智能微电网供电系统的特性容易引发谐波，而谐波导致电力损耗加大，降低供电质量。本文从谐波的产生原因和危害做出详细阐述，并结合智能微电网提出了治理谐波的方法和措施。

关键词：智能微电网；谐波危害；治理方法

国务院“十三五”规划的经济发展纲要要求大力发展新型的、清洁环保的、经济的、可持续发展的清洁能源。改善因化石能源日益枯竭的不利局面需要大力发展新能源，如风能、太阳能等新能源。为适应新能源的发展需求，弥补现有大电网供电系统的不足，需要克服光伏发电的缺点，节约化石能源，打破我国电网国家垄断的局面。

1智能微电网供电系统的简要说明

智能微电网是指由分布电源、储能装置、能源变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网以分布式电源、分散型资源或用户的小型电站为主导，是结合终端用户质量管理和能源梯级利用技术形成的小型模块化，其运行模式有并网、离网2种。智能微电网在能源的可持续发展及能源供应的稳定性、安全性和可靠性等方面具有如下优点：

（1）智能微电网可以增强电力系统的抗风险能力，能够提高电力系统的安全性和可靠性。大跨度、长距离、大容量的电网系统存在因动态事故造成大面积停电的威胁，智能微电网的内助可恢复较大面积的供电，积极应对突发停电引起的用电威胁，同时可降低环境污染。

（2）智能微电网能促进可再生能源分布发电并网，有利于我国可再生能源的应用和发展，对电力系统边缘区域可进行离网式管控，建立“电网友好型”单个管控单元。

（3）智能微电网在能量管理中为用户提供个性化服务，有利于提高电网服务水平。智能微电网终端用户差异化服务能突出能量管理特点，可为终端用户提供不同的电能质量，提升供电可靠性。微电网采用就地消耗，有效减少远距离电能传输、多级变送的线路损耗，节约投资。

2谐波的存在对机械设备危害

在我国所涉及的电力系统中，电力系统的理想电压和电流波均是频率为50Hz的正弦波，但是非线性电力设备例如可控硅、变频器、UPS、中频炉等大领域的实际应用过程中会产生许多畸变的谐波电流，导致谐波电流耦合在电线线路上出现谐波电压。

由于电网电压波动和闪变与非线性负载，容易使基波电流发生畸变产生谐波。那么，谐波在智能微电网中会引起什么危害呢？

（1）谐波会对部分电气设备的正常工作产生一定的干扰，例如使机械体产生非正常的机械振动，向环境传递了有害的噪声等，还可能使变压器局部严重过热，造成变压器的提前老化；抑或是使电容器、电缆等电力系统部分发热，致使元件加速老化，减少其使用寿命，也带来资源浪费；还会使得电力元件的损耗加大，最终浪费人力物力进行修复和更换。

（2）谐波使基础电网设施中的部分电力元件产生附加的能量损失，降低了电缆在发电和电力输出及用电设备的效率。大量谐波流过中线时会使线路过热，使其提前老化减少使用寿命，甚至引起火灾造成大量的财产损耗，还可能影响电气设备的正常化生产和高效运作。

（3）电网谐振可能使谐波电流放大几倍甚至数十倍，会对系统，特别是对电容器及与之串联的电抗器形成很大的威胁，使电容器和电抗器自主发热而产生焚烧现象，造成不必要的资源破坏。

（4）临近的谐波源或较高次谐波会对通信及信息处理设备产生干扰，轻则产生有害噪声、降低用户之间的通信质量，让用户无法正常进行沟通，或是计算机出现故障、无法开启，这些问题都无法保证人们的正常生活和工作，可能导致重要信息的大量丢失，使工控系统崩溃，造成人们无法正常用电。

3智能微电网中的谐波治理

既然谐波的危害如此之大、涉及范围如此之广，那么治理谐波就显得较为突出，对供电系统的正常使用、维护具有重要现实意义。

谐波治理的方法和措施如下：

（1）在线检测，定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、频率、相位等电力参数的变化趋势。

（2）加强智能微电网系统工作人员的专业水平，使大家懂得谐波治理是一件保障电网安全、提高供电质量的大事。相关部门应该普及谐波治理知识，自上而下提高对谐波治理重要性的认识。

4智能微电网谐波治理的重要性

要想治理好谐波，首先要从源头抓起。例如，电力设备中的变频器是容易产生谐波的电力电子设备。为提高设备使用率，节能降耗，改善环境污染，对提高人们生活质量具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]邹有明.现代供电技术[M].北京:中国电力出版社,2008