摘要：電力諧波的存在使電力設(shè)備受損，供電質(zhì)量下降，對廣大用戶也存在一定的危害，因而強化電力諧波的治理意義重大。本文分析了電力諧波的主要診斷對策，并就如何實施電力諧波的綜合治理提出了一些對策。

1 電力諧波的診斷

模擬濾波和基于傅氏變換的頻域分析法。模擬濾波器法診斷電力諧波有兩種方式：一是通過濾波器濾除基波電流分量從而得到諧波電流分量，二是用帶通濾波器得出基波分量，再與被檢測電流相減后得到諧波電流分量。采用模擬濾波器對電力諧波進行診斷簡便易行，但存在較大的誤差，此外這種診斷方法不具備實時性，且容易受外界環(huán)境干擾。

基于傅氏變換的頻域分析法是根據(jù)采集到的一個周期的電壓值或電流值進行計算和分析，從而得到電流中所包含的諧波次數(shù)、幅值等信息，將有待xc的諧波分量通過傅里葉變換器獲得所需的誤差信號，再將所得的誤差信號進行傅里葉反變換就得到了補償信號。

基于小波變換的診斷法。基于小波變換的診斷法由于在時域和頻域同時具有較好的局部化性質(zhì)，克服了傅里葉分析法在非穩(wěn)態(tài)信號分析方面的缺陷，更適用于對突變信號的分析。

由于小波分析能計算出某一特定時間的頻率分布并把各種不同頻率組成的頻譜信號分解為不同頻率的信號塊，因此可以通過小波變換來較準確地求出基波電流，最終得到諧波分量。

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波診斷法自面世以來便呈現(xiàn)迅速發(fā)展的狀態(tài)，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與推廣，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法在電力運行中所獲得的經(jīng)濟效益也得到了逐漸提升，尤其是在優(yōu)化電力調(diào)度、預(yù)測負荷、諧波診斷和諧波預(yù)測等方面顯現(xiàn)出十分理想的性能。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行諧波的診斷主要是通過模型構(gòu)建、樣本選擇、算法等手段，對諧波和無功電流進行檢測，這種檢測方法無論是對周期性的電流還是非周期性的電流都具有理想的跟蹤診斷效果，同時對隨機抗干擾也有著較強的識別能力。

與其他諧波診斷方法相比，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波診斷法具有更高的jq度和更為理想的診斷效果，此外，由于基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測方法具有更強的實時性，且抗干擾能力較強，因而應(yīng)在今后的電力諧波診斷工作中得到進一步推廣使用。

2 電力諧波的綜合治理

優(yōu)化電氣設(shè)計。電力諧波的產(chǎn)生往往與電氣設(shè)計不合理有著極大的關(guān)系，因而要從根本上解決電力諧波問題首先優(yōu)化電氣設(shè)計，避免電力諧波的發(fā)生。對此，在進行電氣設(shè)計時需要采取避免諧波的技術(shù)對策，例如： 增加整流器脈動數(shù)。整流器是電力供電網(wǎng)絡(luò)中諧波的主要來源，其特征頻譜為n=Kp±1，由該式可見，P增加時，n會隨之增加，則諧波電流減少，相應(yīng)的諧波也隨之減少，可見增加整流器脈動數(shù)對減少諧波十分有效;推廣應(yīng)用PWM技術(shù)。PWM技術(shù)即脈寬調(diào)制技術(shù)，利用該技術(shù)減少諧波的原理是：

1)PWN能使諧波頻譜增高從而降低諧波量，可以使得變流器的輸人為正弦波;

2)在可控整流后面加接功率因數(shù)矯正(PFC)，同樣可以達到控制輸入電流為正弦的目的，同時PFC可以進行相位矯正，使得從電網(wǎng)側(cè)看，負載可等效為線性負載;

目前,由于對電能的檢測和管理還存在一些問題,如功能單一、實時性差、缺乏統(tǒng)計分析、效率不高等,因此,需要一種檢測與管理的方法來改善現(xiàn)階段電力系統(tǒng)所面臨的問題。
1電力諧波檢測的發(fā)展
在電力系統(tǒng)中,最理想電流與電壓波形是工頻下的正弦波,而實際中往往會存在不同的畸變,特別是在近些年配電網(wǎng)中變頻調(diào)速、換流器、電子設(shè)備等的不斷應(yīng)用, 導(dǎo)致非線性負荷增加,使電力系統(tǒng)中的電流與電壓波形嚴重畸變,造成電網(wǎng)中出現(xiàn)大量的諧波,造成許多電力事故的出現(xiàn)。所以,諧波污染在目前被公認為是影響電網(wǎng)安全的一大公害。在進行諧波治理過程中,主要采用諧波監(jiān)測的方法,這也是解決諧波危害的基礎(chǔ),對一支諧波有著指導(dǎo)性的作用。根據(jù)諧波檢測的發(fā)展歷程,主要可以分為3個階段:{dy},19世紀初到20世紀40年代,主要以傅立葉變換為基礎(chǔ),對諧波進行檢測;第二,20世界50-80年代,主要采用選頻測量技術(shù);第三,20世紀80年代至今,隨著計算機技術(shù)、微處理技術(shù)及集成電路的發(fā)展,出現(xiàn)了快速傅立葉變換的頻譜分析儀及諧波分析儀,通過這些檢測儀器的使用,使得計算結(jié)果的jq度大大提高。在我國,采用該算法和鎖相技術(shù)對諧波進行測量始于上世紀80年代,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為數(shù)字式、電子式、智能化的諧波測試方法。
2 諧波檢測儀的原理及方法
2.1采用模擬帶阻或帶通濾波器進行測量
這是最早的諧波測量方法,其優(yōu)勢在于電路造價低、結(jié)構(gòu)簡單、容易控制且輸出阻抗低。其不足之處在于受環(huán)境影響大,檢測的精度不高,檢測結(jié)果含有較多基波分量,造成的運行損耗相對較大。
2.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的諧波檢測
這是一種可以對計算能力進行提高、對任意連續(xù)函數(shù)進行逼近的基礎(chǔ)上,通過理論的學(xué)習(xí)及分析動態(tài)網(wǎng)絡(luò)時獲得的研究成果,即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)階段,該網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)諧波檢測中的應(yīng)用尚處于初級階段,其主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)諧波預(yù)測、諧波源辨識及諧波測量等方面。在諧波測量中采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),主要需要考慮的是網(wǎng)絡(luò)的組成、算法的選擇及樣本的確定等問題。
2.3小波分析方法測量諧波
這方面的研究在現(xiàn)階段已經(jīng)取得重大的進展,主要是對傅立葉變換在時域wq無局部性缺陷和頻域wq局部化缺陷的解決,也就是在時域和頻域都具有局部性。采用該方法可以使電力系統(tǒng)中高次諧波變化投影到不同尺度上,從而反映出奇異、高頻高次諧波信號的特性,從而為諧波分析提供依據(jù)。
2.4 FFT變化法
采用該方法對電力系統(tǒng)諧波進行檢測,是基于數(shù)字信號處理基礎(chǔ)上的測量方法,主要操作步驟是首先對被測信號的電壓或者電流進行采樣,經(jīng)過轉(zhuǎn)化后,再利用計算機進行傅立葉變化,從而得到各次諧波的相位系數(shù)及幅值。該方法是目前電力系統(tǒng)使用最為廣泛的諧波檢測方法,其精度高、功能多、操作簡便的特點,實現(xiàn)了諧波檢測的準確性。
3 電力通訊技術(shù)研究
當今社會對電能的需求越來越高,對供電的可靠性要求也不斷提高,電網(wǎng)的諧波帶給電力系統(tǒng)諸多的負面影響。主要表現(xiàn)為:發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、供電設(shè)備及用電設(shè)備都不同程度的增加了損耗,降低了設(shè)備的利用率及效率;使自動裝置及繼電保護的可靠性下降;造成測量儀器指示不準確,諧波影響儀器儀表的增長工作;對通訊系統(tǒng)造成干擾,影響通信設(shè)備及人員的安全;對用電設(shè)備造成印象,使用電設(shè)備出現(xiàn)誤動,降低設(shè)備使用壽命。所以,電力系統(tǒng)應(yīng)該對諧波進行嚴格的檢測,改善用電環(huán)境。隨著電力事業(yè)的發(fā)展,電力通信事業(yè)也不斷的高速發(fā)展,使得通訊能力極大增強。對著對電能質(zhì)量的重視和研究,保證電能質(zhì)量成為電力企業(yè)的共識,建立一個系統(tǒng)的、高效的電能質(zhì)量在線監(jiān)測網(wǎng)對電網(wǎng)進行監(jiān)控與管理成為必然,這樣就可以隨時對電能質(zhì)量水平進行監(jiān)測,以便找到影響電網(wǎng)安全運行的原因,及時采取有效的措施進行解決,改善電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量,保證電網(wǎng)的安全運行,實現(xiàn)其經(jīng)濟效益。一直以來對電力諧波影響從未停止,電力諧波檢測儀器復(fù)雜多樣,但是不同的儀器的兼容性成為難點,針對這一問題,PQDIF數(shù)據(jù)格式成為統(tǒng)一格式的標準,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效管理,使得資源得到共享,建立了一個實用的通用平臺,將電能質(zhì)量檢測引入標準化的發(fā)展階段。不管是從經(jīng)濟型和高效性哪種角度來看,避免了由于數(shù)據(jù)格式的不同造成的數(shù)據(jù)處理效果不理想的局面?；诨ヂ?lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的PQDIF格式儲存和傳輸在電力諧波檢測系統(tǒng)中的運用,也使得電力通訊技術(shù)得到了發(fā)展。
4 結(jié)論
隨著信息技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展,電能質(zhì)量檢測技術(shù)正向著信息化、網(wǎng)絡(luò)化和標準化的方向發(fā)展,更加的適應(yīng)了電力系統(tǒng)的運行,在電力系統(tǒng)諧波檢測中,更好的融入計算機技術(shù)、通信技術(shù)及電子技術(shù),是諧波檢測的發(fā)展趨勢。