電力系統(tǒng)諧波成因分析及諧波潮流計(jì)算外文翻譯

1、<p>　　Analysis of power system overtone and overtone tidal current to calculate</p><p>　　First, introduction an ideal electrical power system is by the sole constant frequency and the stipulation peak-t

2、o-peak value regulated voltage power supply. But in fact, as a result of the recent years along with science's and technology's unceasing development, the high efficiency traded the class equipment and the modula

3、tor use, high in the electrical power system presses the nonlinear element which the direct current transmission the application, the massive misalignment load's appearance as</p><p>　　Second, electrical

4、 power system overtone's origin in the electrical power system the overtone source is many and varied. Mainly has the following several kinds: in 1, system's each kind of misalignment current collector for exampl

5、e: Trades the class equipment, the modulator, the electrification railroad, the arc furnace, fluorescence the lamp, the domestic electric appliances as well as each kind of electronic energy conservation control device a

6、nd so on is the electrical power system overtone i</p><p>　　3rd, like the fluorescent lamp, the domestic electric appliances and so on single capacity is not big, but quantity and spreads very greatly in eac

7、h place, electric power department with difficulty management current collector. If these equipment's current harmonics content is oversized, will then have the serious influence to the electrical power system, to th

8、is kind of equipment's current harmonics content, when manufacture namely should limit in certain quantity scope. 4, the generator send o</p><p>　　the three, electrical power system overtone tidal curren

9、t calculates the so-called electrical power system overtone tidal current computation, is through solution network equation In=YnUn (n=3,5,7 ...... n: Agrees wave number the number. In is the overtone source load pours i

10、nto electrical network's n subharmonic electric current row vector. Yn is electrical network's n subharmonic conductance. Un is in the electrical network a various nodes bus bar n subharmonic voltage row vector).

11、 Obtains in </p><p>　　When in the electrical power system the existence has the overtone source, this time in the system the contact voltage and the branch current will have the higher harmonic. For the dete

12、rmination harmonic voltage and harmonic current's in power supply system distribution, needed to carry on to the overtone impedance constitution equivalent circuit the tidal current computation, when simultaneously i

13、n the rectifier unit power supply system possessed forbearance the part existed, but must act accor</p><p>　　And XGn=nXG1-------------(1) in the formula XG1 is when a fundamental wave generator's zero fo

14、reword, the positive sequence or the negative sequence reactance, has this subharmonic foreword characteristic to decide , if needs to take into account the network to lose, regarding the generator, may its impedance ang

15、le according to 85 degrees estimates, regarding the transmission line, part's and so on transformer and load equivalent generators, may its impedance angle according to 75 degrees estima</p><p>　　four, s

16、ummarize in the electrical power system's overtone appearance, regarding the electrical power system movement is one kind " the pollution ". They reduced systemic voltage the unreliable profile quality, not

17、 only has affected electrical power system oneself seriously, moreover also harms the user and the periphery communications system. therefore to the electrical power system overtone's research regarding the improveme

18、nt electrical energy quality, suppresses with the harmonic cancellation</p><p><b>　　中文譯文：</b></p><p>　　電力系統(tǒng)諧波成因分析及諧波潮流計(jì)算</p><p>　　首先一個(gè)理想的電力系統(tǒng)是由單一恒定頻率與規(guī)定幅值的穩(wěn)定電壓供電的。但實(shí)際上，由

19、于近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在電力系統(tǒng)中大功率換流設(shè)備和調(diào)壓裝置的使用、高壓直流輸電的應(yīng)用、大量非線(xiàn)性負(fù)荷的出現(xiàn)以及供電系統(tǒng)本身存在的非線(xiàn)性元件等引起系統(tǒng)中的電壓波形畸變是越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)電力系統(tǒng)造成了很大的危害，例如：導(dǎo)致供電系統(tǒng)中的元件損耗增大、降低用電設(shè)備的使用壽命、干擾通信系統(tǒng)等。嚴(yán)重時(shí)甚至還能使設(shè)備損壞，自動(dòng)控制失靈，繼電保護(hù)誤動(dòng)作，從而造成停電事故等及其它問(wèn)題。所"知己知彼，百戰(zhàn)不殆"，因此,要實(shí)現(xiàn)對(duì)電

20、網(wǎng)諧波的綜合治理,就必須明確諧波的來(lái)源及電網(wǎng)在各種不同運(yùn)行方式下諧波潮流的分布情況，以采取相應(yīng)的措施限制和消除諧波，從而改善供電系統(tǒng)供電質(zhì)量和確保系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。</p><p>　　其次，電力系統(tǒng)中諧波源是多種多樣的。主要有以下幾種：</p><p>　　1、系統(tǒng)中的各種非線(xiàn)性用電設(shè)備如：換流設(shè)備、調(diào)壓裝置、電氣化鐵道、電弧爐、熒光燈、家用電器以及各種電子節(jié)能控制設(shè)備等是電力系統(tǒng)諧波

21、的主要來(lái)源。即使這些設(shè)備提供理想的正弦波電壓，它取用的電流也是非線(xiàn)性的，即有諧波電流存在。并且這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流也將注入電力系統(tǒng)，導(dǎo)致系統(tǒng)各處電壓產(chǎn)生諧波分量。這些設(shè)備的諧波含量決定于它本身的特征和工作條件，基本上與電力系統(tǒng)參數(shù)無(wú)關(guān)，可視為諧波恒流源。</p><p>　　2、供電系統(tǒng)本身存在的非線(xiàn)性元件是諧波的又一來(lái)源。這些非線(xiàn)性元件主要有變壓器激磁支路、交直流換流站的可控硅控制元件、可控硅控制的電容器、電

22、抗器組等。</p><p>　　3、如熒光燈、家用電器等的單容量不大，但數(shù)量很大且散布于各處，電力部門(mén)又難以管理的用電設(shè)備。如果這些設(shè)備的電流諧波含量過(guò)大，則會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，</p><p>　　對(duì)該類(lèi)設(shè)備的電流諧波含量，在制造時(shí)即應(yīng)限制在一定的數(shù)量范圍之內(nèi)。</p><p>　　4、發(fā)電機(jī)發(fā)出的諧波電勢(shì)。發(fā)電機(jī)發(fā)出諧波電勢(shì)的同時(shí)也會(huì)有諧波電勢(shì)產(chǎn)生，其諧波

23、電勢(shì)取決于發(fā)電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)和工作條件，基本上與外接阻抗無(wú)關(guān)。故可視為諧波恒壓源，但其值很小。</p><p>　　第三，電力系統(tǒng)諧波潮流計(jì)算，所謂電力系統(tǒng)諧波潮流計(jì)算，就是通過(guò)求解網(wǎng)絡(luò)方程In=YnUn (n=3,5,7…...n：諧波次數(shù)。In為諧波源負(fù)荷注入電網(wǎng)的n次諧波電流列向量。Yn為電網(wǎng)的n次諧波導(dǎo)納陣。Un為電網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)母線(xiàn)的n次諧波電壓列向量)。求得電網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)（母線(xiàn)）得諧波電壓，進(jìn)而求得各支路中的

24、諧波電流。</p><p>　　當(dāng)電力系統(tǒng)中存在有諧波源時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)中個(gè)接點(diǎn)電壓和支路電流均會(huì)有高次諧波。為了確定諧波電壓和諧波電流在供電系統(tǒng)中的分布，需要對(duì)諧波阻抗構(gòu)成的等效電路進(jìn)行潮流計(jì)算，同時(shí)當(dāng)整流裝置供電系統(tǒng)中有容性元件存在時(shí)，還要根據(jù)各支路諧波阻抗的性質(zhì)和大小，來(lái)檢驗(yàn)有無(wú)諧振的情況。</p><p>　　進(jìn)行諧波潮流計(jì)算，首先必須確定電網(wǎng)元件的諧波阻抗。</p>&

25、lt;p>　　3.1 電網(wǎng)各類(lèi)元件的諧波阻抗：</p><p>　　1.同步發(fā)電機(jī)的諧波阻抗</p><p>　　合格的發(fā)電機(jī)的電勢(shì)是純正弦的，不含有高次諧波，其發(fā)電機(jī)電勢(shì)只存在于基波網(wǎng)絡(luò)。在高次諧波網(wǎng)絡(luò)里，由于發(fā)電機(jī)諧波電勢(shì)很小，此時(shí)可視發(fā)電機(jī)諧波電勢(shì)為零。故其等值電路為連接機(jī)端與中性點(diǎn)的諧波電抗。</p><p>　　其中 XGn=nXG1---

26、----------（1）</p><p>　　式中 XG1為基波時(shí)發(fā)電機(jī)的零序、正序或負(fù)序電抗，有該次諧波的序特性決定</p><p>　　如果需要計(jì)及網(wǎng)絡(luò)損耗，對(duì)于發(fā)電機(jī)，可將其阻抗角按85度估計(jì)，對(duì)于輸電線(xiàn)，變壓器和負(fù)荷等元件的等值發(fā)電機(jī)，可將其阻抗角按75度估計(jì)。。</p><p>　　2.變壓器的諧波阻抗</p><p>　　電力系

27、統(tǒng)諧波的幅值常是隨著頻率的升高而衰減，故在基波潮流計(jì)算尤其是高壓電網(wǎng)中，常忽略變壓器的激磁支路和匝間電容。在計(jì)算諧波電流時(shí)，只考慮變壓器的漏抗，且認(rèn)為與諧波次數(shù)所認(rèn)定的頻率成正比。在一般情況下，變壓器的等值電路就簡(jiǎn)化為一連接原副邊節(jié)點(diǎn)的諧波電抗其中為變壓器基波漏電抗。</p><p>　　在高次諧波的作用下，繞組內(nèi)部的集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)增大，這時(shí)變壓器的電阻大致與諧波次數(shù)的平方成正比，此時(shí)的變壓器諧波阻抗為：

28、 Zn=sqrt(n)RT1+jnXT1-------------------------------（3）</p><p>　　其中RT1為基波時(shí)變壓器的電阻。</p><p>　　對(duì)于三相繞組變壓器，可采用星型等值電路，其諧波阻抗的計(jì)算方法通上。</p><p>　　當(dāng)諧波源注入的高次諧波電流三相不對(duì)稱(chēng)時(shí)，則要根據(jù)變壓器的接線(xiàn)方式和各序阻抗計(jì)算出三相諧波

29、阻抗。</p><p>　　3.電抗器的諧波阻抗</p><p>　　當(dāng)只計(jì)及電抗器感抗時(shí)，對(duì)n次諧波頻率為：XLn=Nxl*UN/sqrt(3)IN</p><p>　　4.輸電線(xiàn)路的諧波阻抗</p><p>　　輸電線(xiàn)路是具有均勻分布參數(shù)的電路，經(jīng)過(guò)完全換位的輸電線(xiàn)路可看作是三相對(duì)稱(chēng)的。</p><p>　　在潮流

30、計(jì)算中，通常以集中參數(shù)的PI型等值電路表示。 </p><p>　　在計(jì)及分布特性的情況下，則：</p><p>　　ZLn=Znsh(rnl)</p><p>　　Yln/2=(chrnl-1)/(Znshrnl)</p><p>　　ZN和RN分

31、別為對(duì)于于該次諧波時(shí)線(xiàn)路的波阻抗和傳播常數(shù)。</p><p>　　其中 Zn=sqrt(Z0n/Y0n) Rn=sqrt(Z0nYon)</p><p>　　Z0N和Y0N 分別為該次諧波時(shí)輸電線(xiàn)路單位長(zhǎng)度的阻抗和導(dǎo)納</p><p><b>　　5.負(fù)荷的諧波阻抗</b></p><p>　　在諧波潮流計(jì)算時(shí)，

32、基波部分可按節(jié)點(diǎn)注入功率看待，而在諧波網(wǎng)絡(luò)中將它看作是恒定阻抗，近似地可認(rèn)為綜合負(fù)荷為一等值電動(dòng)機(jī)。其綜合負(fù)荷的諧波等值阻抗值為：</p><p>　　ZN=SQRT（N）R1+JNX1</p><p>　　其中 R1，X1 為基波等值電動(dòng)機(jī)的負(fù)序電阻、電抗、其值可由該節(jié)點(diǎn)的基波電壓、功率</p><p><b>　　值經(jīng)換算求得。</b>&l

33、t;/p><p>　　零序電流一般不會(huì)進(jìn)入負(fù)荷，因而在零序性的高次諧波網(wǎng)絡(luò)里，可忽略負(fù)荷支路。</p><p>　　當(dāng)確定了電路中各電氣元件的諧波阻抗后，可以構(gòu)成一個(gè)諧波作用的等效電路，以便進(jìn)行計(jì)算，繪制諧波作用下的等效電路時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)特點(diǎn)：</p><p>　?。?）、諧波作用的等效電路，均應(yīng)以整流裝置為中心，按照實(shí)際接線(xiàn)構(gòu)成，于是整流裝置視為諧波源，而電力系統(tǒng)的

34、發(fā)電機(jī)不是以能源出現(xiàn)，而是作為諧波源的負(fù)載阻抗的一部分。</p><p>　　（2）、電路元件阻抗可以用有名值進(jìn)行計(jì)算，也可以用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)采用有名值進(jìn)行計(jì)算時(shí)，全部電路應(yīng)折算到某一基準(zhǔn)電壓，便于分析和應(yīng)用。</p><p>　?。?）一般計(jì)算中，元件的所有電阻均可忽略，但是當(dāng)系統(tǒng)某一部分發(fā)生或接近并聯(lián)或串聯(lián)諧振時(shí)，此時(shí)的電阻影響卻不能忽略。</p><p>

35、　?。?）、在諧波電流近似計(jì)算中，所確定的是整流裝置側(cè)的總諧波電流，根據(jù)諧波作用等效電路，才能確定各支路諧波電流和電壓的分布。</p><p>　　3.2 諧波潮流計(jì)算</p><p>　　3.2.1 無(wú)容性元件網(wǎng)絡(luò)的諧波潮流計(jì)算</p><p>　?。?）、對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)的諧波潮流計(jì)算</p><p>　　對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)中三相情況相同，因此可以按一相

36、情況來(lái)計(jì)算。</p><p>　　當(dāng)確定了整流裝置任一側(cè)總諧波電流后，結(jié)合諧波等效電路，就可以確定系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中任一支路的諧波電流分布。然后再根據(jù)節(jié)點(diǎn)諧波電壓和節(jié)點(diǎn)注入諧波電流的關(guān)系I=YU（其中，Y為諧波導(dǎo)納陣），就可以確定各處的節(jié)點(diǎn)諧波電壓了。進(jìn)而可求出潮流功率。其計(jì)算步驟如下：</p><p>　　<1>、根據(jù)所給運(yùn)行條件，以通常的潮流計(jì)算方法求解基波潮流。</p>

37、;<p>　　<2>、按諧波源工作條件，確定其它有關(guān)參數(shù)及需要計(jì)算的諧波次數(shù)。</p><p>　　<3>、計(jì)算各元件諧波參數(shù)，形成各次諧波網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，并計(jì)算相應(yīng)諧波網(wǎng)的注入電流。</p><p>　　<4>、由式IN=YNUN確定各節(jié)點(diǎn)的諧波電壓，并計(jì)算各支路諧波功率。</p><p>　　其中，應(yīng)注意有諧波

38、儀測(cè)出的諧波注入電流，其相角是相對(duì)于基波電流的相角。故求出基波電流后，需將諧波注入電流相角進(jìn)行修正。同樣，系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的功率是基波功率與諧波功率之和，故基波注入功率也應(yīng)進(jìn)行修正。但線(xiàn)性負(fù)荷處的基波注入功率不必修正。</p><p>　?。?）、不對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)諧波潮流計(jì)算</p><p>　　在不對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)中，三相情況各不相同，而且相互影響，因此必須同時(shí)進(jìn)行三相系統(tǒng)的計(jì)算。</p>&l

39、t;p>　　不對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)潮流的計(jì)算可將網(wǎng)絡(luò)分為各次諧波網(wǎng)絡(luò)，先計(jì)算基波網(wǎng)絡(luò)，求得各節(jié)點(diǎn)基波電壓后，按它計(jì)算各諧波潮流的各次注入電流，再按此諧波注入電流解算各次諧波的網(wǎng)絡(luò)方程，求出各節(jié)點(diǎn)的各次諧波電壓。</p><p>　　3.2.2 整流裝置供電系統(tǒng)中有容性元件存在時(shí)的諧波潮流計(jì)算</p><p>　　當(dāng)整流裝置供電系統(tǒng)中有容性元件存在時(shí)，電容器對(duì)整流裝置的換相過(guò)程和電壓電流波形都有影

40、響。一般在基波頻率下，感抗和容抗支路的參數(shù)在數(shù)值上相差甚大，不致產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，但整流裝置的一次非正弦回路，可以看成是幾個(gè)不同頻率和振幅的正弦電勢(shì)在回路中分別作用的綜合結(jié)果，因感抗頻率特性與容抗頻率特性剛好相反，有可能在某次諧波下兩者數(shù)值相近，發(fā)生諧振現(xiàn)象。故此時(shí)除了進(jìn)行正常的諧波潮流計(jì)算外，還要根據(jù)各支路諧波阻抗的性質(zhì)和大小，來(lái)檢驗(yàn)有無(wú)諧振。</p><p>　　四．總結(jié)電力系統(tǒng)中的諧波的出現(xiàn)，對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行是