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间谐波是一种广泛存在于电力系统中的特殊谐波。由于电力电子装置和设备广泛的使用,导致间谐波的幅值增大。目前中国正在积极发展坚强的智能电网,电力电子是坚强智能电网的重要技术支持,所以未来的智能电网中间谐波将是一个严重的问题。文章主要论述间谐波来源和最常见的影响。同时,简要介绍GB/T24337-2009《电能质量公用电网间谐波》中的主要条文。
0、引言
目前电力系统的谐波问题已引起广泛的关注。通常的谐波一般指频率为工频(基波频率)整数倍的正弦成分。现行国家标准《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-1993)只对这类谐波规定了限值和测试方法,而对于间谐波(interharmonics),2009年颁布了国标《电能质量公用电网间谐波》(GB/T 24337-2009),但是相关的文献资料却很少,又缺乏测量手段,人们对其关注度较低。实际上间谐波及其影响广泛存在于电力系统中。随着电力电子装置的广泛使用,特别是分布式电源的接入,智能电网的发展,电网中电磁干扰更趋复杂化,间谐波将会成为严重的问题。本文就间谐波的来源、影响以及标准进行简要分析和介绍,使相关技术人员对此问题有较深入的认识,以利于对国标的理解和贯彻执行,避免对相关问题的误判。
1、间谐波的来源
1.1波动负载
所谓间谐波是指非整数倍基波频率的谐波,这类谐波可以是离散频谱的或连续频谱的。根据傅立叶分解理论,周期性的非正弦量只能分解出(或产生)整数次的谐波。实际上许多负载(不论是线性的或是非线性的)是波动的,在这种情况下对于工频,“周期性”的前提已不存在,因而用傅立叶理论分析的结果不符合或不完全符合实际。为了说明此问题,假定有某一调幅波电压
由式(2)可以看出,经角频率为Ω的调幅波电压McosΩt调制后,从u(t)的频谱看,除了稳态电压中角频率为hω成分外,各次谐波(包括基波)中增加了旁频(hω±Ω)成分,其幅值均为M/2。某些负载也可能频率(或相位)也是波动的,这种波动自然就形成间谐波成分,无须专门分析。
实际上,调幅波很可能存在多个频率成分(设为n个),则按式(1)调制的结果为各次谐波(包括基波)均增加n对(即2n个)旁频成分,这些旁频成分就是间谐波。
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