[自動化專業(yè)小論文】智能建筑中諧波抑制的研究

1、文獻綜述智能建筑中諧波抑制的研究智能建筑中諧波抑制的研究陳北洋（貴州大學職業(yè)技術學院電氣工程系自動化061）前言前言智能建筑技術和諧波抑制技術是當今國內外研究的熱點，隨著時代的前進與發(fā)展，“智能建筑”范圍也在不斷地發(fā)展與充實。由于建筑智能化技術在住宅建筑中的大量應用，供人們居住的具有智能化、信息化、數字化功能的住宅小區(qū)不斷涌現(xiàn)，智能化住宅（小區(qū)）動態(tài)地改變了“智能建筑”原有的涵義，成為“智能建筑”的另一重要組成部分。智能化住宅（小區(qū)）的

2、建設與發(fā)展，不僅已經成為一個國家經濟實力的體現(xiàn)，而且也是一個國家科學技術水平的綜合標志之一，它也成為人類社會住宅建設發(fā)展的必然趨勢。而智能建筑迅速發(fā)展，負荷中日新月異、種類繁多的電子類（非線性類）電氣負荷比重逐漸增大。雖然每臺設備向電網注入的諧波電流不大，但這些設備數量大、分布廣。此外，有些電器如電視機、空調器、計算機等在使用時具有集中的特點，在某些時段會使注入到電網的諧波電流對公用電網造成的諧波問題特別突出，這不但使接入該電網的設備無

3、法正常工作，甚至造成故障，而且還會使供電系統(tǒng)中性線承受的電流超載，影響供電系統(tǒng)的電力輸送。一智能建筑諧波抑制的發(fā)展現(xiàn)狀電力系統(tǒng)的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國，由于使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年JCRead發(fā)表的有關變流器訪吱的論文是早期有關諧波研究的經典論文。到了20世紀50年代和60年代，由于高壓直流輸電技術自發(fā)展，發(fā)表了有關變流器引起電力系統(tǒng)諧波問題的大量論文。70

4、年代以來，由于電力電子技術的飛速發(fā)展，各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通及家庭中的應用日益波器。由于有源電力濾波器可動態(tài)地補償諧波、無功及負序電流，而又不會與系統(tǒng)發(fā)生諧振，所以濾波效果比無源電力濾波器好得多。但由于單獨使用的有源電力濾波器容量大、成本高，因而其應用受到限制。將有源電力濾波器與無源電力濾波器混合使用，充分發(fā)揮二者的優(yōu)點無疑是一種較好的選擇。諧波抑制的一個重要趨勢是采用有源電力濾波器(ActivePowerFilter—

5、APF)。有源電力濾波器也是一種電力電子裝置。其基本原理是從補償對象中檢測出諧波電流，由補償裝置產生一個與該諧波電流大小相等而極性相反的補償電流，從而使電網電流只含基波分量。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，且補償特性不受電網阻抗的影響，因而受到廣泛的重視，并且已在日本等國獲得廣泛應用。有源電力濾波器的基本思想在20世紀60年代就已經形成。80年代以來，由于大中功率全控型半導體器件的成熟，脈沖寬度調制(PulseWidt

6、hModualtion—PWM)控制技術的進步，以及基于瞬時無功功率理論的諧波電流瞬時檢測方法的提出，有源電力濾波器才得以迅速發(fā)展。有源電力濾波器的變流電路可分為電壓型和電流型，目前實際應用的裝置中，如90％以上是電壓型。從與補償對象的連接方式來看，又可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型，目前運行的裝置幾乎都是并聯(lián)型。上述類型都可以單獨使用，也可以和比濾波器混合使用。對于智能建筑中作為主要電力電子裝置來說，除了采用補償裝置對其諧波進行補償外，還有一條抑

7、制諧波的途徑，就是開發(fā)新型變流器，使其不產生諧波，且功率因數為1。這種變流器被稱為單位功率因數變流器(UnityPowerFactConverter)。高功率因數變流器可近似看成為單位功率因數變流器。大容量變流器減少諧波的主要方法是采用多重化技術，即將多個方波疊加，以消除次數較低的諧波，從而得到接近正弦波的階梯波。重數越多，波形越接近正弦波，當然電路結構也越復雜。因此這種方法一般只用于大容量場合。多重化技術如果能與PWM技術相配合，可取