1绪论
1.1引言
近年来随着加快调整经济结构，努力转变增长方式，全市经济社会实现了快速协调发展。全市实现地区生产总值1035亿元，增长10.6%;，新型能源、新型建材、新型纺织、特色机电四大产业不断壮大。随着电网的不断建设，地区的供电能力和供电质量有了较大的提高，但随着负荷的迅猛发展，以及电力电子装置的广泛应用，使地区电网的谐波污染问题日趋严重，影响了供电质量，因此了解谐波产生的原理，控制谐波产生的源头，从而消除谐波对电力系统的危害，对改善供电质量，确保电力系统安全经济运行，有着非常积极的意义。本次就电力系统中用户谐波设备进行测试、分析及治理。
1.2国外研究现状
早在19世纪末，当交流电作为一种新兴的动力能源形式出现时，人们就发现了电力电压、电流波形中存在波形畸变问题，并同时对波形畸变的原理和消除方法等开始进行研究。二十世纪二、三十年代随着汞弧整流器在电力拖动、电冶金等方面的推广使用，使电力谐波的研究达到了第一个高潮。七十年代以来，由于变频器、整流器等各种电力电子装置的广泛运用，使得电力系统谐波对公用电网造成的危害也日益严重。此间，对电力系统谐波分析和研究，已经超出了传统电力系统的范畴，渗透到电工理论、电网络理论、数字信号处理、计算机技术、控制理论与控制技术等其他学术领域。并已经形成一套特有的理论体系、分析研究方法、检测治理技术、限制标准与管理制度。
最先认识电力系统谐波问题，并采取相应对策的是欧洲各国:法国电工协会在“电力变流器安装条例一考虑电网的运行特性”’幻的文件中规定了每个用户单独在公共连接点工作时的限额。德国在1987年颁布的“对电网干扰的评价标准”中规定了」低压电网谐波兼容值。英国在1960年已提出为抑制电力系统流入谐波的管理标准，随后又重新修订了标准，到了1976年形成工程导则c一5/3标准，延用至今。国际电工委员会(工Ec)和国际大电网会议(CICRE)相继成立了专门的工作组开展该领域研究工作，IEC在1988年对电力系统谐波限定做出了明确要求。美国电气与电子工程师协会(IEEE)工业应用专委会1989年颁布了“IEEE对电力系统谐波控制的要求和实施建议”，规定了电网公共连接点谐波电压限值和非线性用户谐波电流的限值，并于1992年指定了谐波限定标准IEEE一1000。1984年开始每两年召开一次的电力系统国际谐波会议(ICHPS)为该领域的国际交流与研究提供了直接的渠道，推动着电力系统谐波研究工作深入展开。
2湖州电网谐波现状
2.1湖州电网简介
湖州电网有50okV变电所1座，主变2台，变电容量lso0MVA;22okv变电所13座，主变22台，变电容量3540MVA;110kV变电所67座，主变100台，变电容量4119MvA:市区35kV变电所13座，主变26台，变电容量278MV弋湖州地区35kv及以上用户变总容量为550.18blvA。地调所辖用户变共16座(其中110kV4座)，主变30台，变压器总容量为318.3MvA，三县局共31座/44台/231.88MvA。湖州电网总装机容量2069.227Mw。6Mw及以上2叨7MW(含6MW及以上地方电厂容量)，6Mw及以下62.227MW。按性质划分，天然气187娜，火电1718.75MW，垃圾30MW，水电52.477MW，余热81MW。
2.2湖州电网电力谐波情况
近几年来，随着工农业生产的迅速发展，电力系统负荷种类也日趋增多。用电部门为了提高生产效益、节约能源，在大电网中相继出现了大量的晶闸管整流装置(如蓄电池充放电设备、电弧炉设备、电气铁道牵引设备)，这些设备的投入使用对节能有一定好处，但给电网造成有功、无功冲击引起电压和频率的波动，同时，这些非线性负荷向电网注入大量谐波，大大恶化了供电系统的电能质量，给用电设备带来了极大的危害，急需治理。
2.3蓄电池充放电设备
2.3.1.长兴蓄电池产业概况
长兴县蓄电池产业起步较早，自1998年以来，逐渐形成了以天能电源有限公司、超威电源有限公司等为龙头的蓄电池产业群，从蓄电池原辅材料的加工、极板制造、零配件制造到配装和销售，形成了完整的产业链。目前，全县有蓄电池企业50余家，市场份额已占全国5叭以上，成了名副其实的“中国蓄电池之乡”。
2.3.2.蓄电池充放电设备
伴随着蓄电池产业的快速发展，蓄电池充放电设备也急剧增加，蓄电池充电设备是6脉动的整流负荷，有大量的5、7、n次谐波产生，使并联补偿电容器经常发生熔断器爆断、电容器凸肚等现象，电容器损坏较多，谐波同时侵入到上级电压，严重影响了电压和电流的质量，因此，蓄电池充放电设备谐波的抑制就显得尤为迫切。
3 蓄电池充电设备的谐波分析...................................... 28-40
3.1 蓄电池充放电设备................................... 28-30
3.2 蓄电池充放电设备谐波抑制讨论................................... 30-34
3.3 浙江超威电源有限公司谐波治理 ................................... 34-38
3.4 蓄电池充放电设备谐波治理小结................................... 38-40
4 电弧炉设备的谐波................................... 40-57
4.1 电弧炉设备及其谐波................................... 40-46
4.2 电弧炉设备的谐波抑制讨论 ................................... 46-52
4.3 湖州久立特钢厂谐波治理................................... 52-56
4.4 电弧炉设备谐波治理小结................................... 56-57
5 电气铁道牵引负荷的谐波................................... 57-66
5.1牵引负荷及产生谐波................................... 57-60
5.2牵引负荷的谐波抑制讨论 ................................... 60-64
5.3牵引负荷谐波治理小结 ................................... 64-66
结论
通过前一阶段调查、分析、治理，对湖州典型蓄电池产业用户、电弧炉产业用户的谐波污染进行采样分析后，选取了不同的治理方案进行可行性分析，比较了各自的优缺点，综合考虑治理效果、经济性等各方面因素，选取合适方案进行治理，取得了较好的治理结果，同时，对宁杭铁路电气化铁路牵引站建成后，其产生的谐波对湖州电网的影响进行初步分析研究，提出了谐波治理的具体方案。
尽管本次谐波治理取得了一定的成果，但是也存在一些不足，对电网的谐波类型调查还不够全面，不同类型设备对电网的影响还需要进一步的拓展。下一步应建立和健全客户谐波源的技术档案，包括设备的容量、型式、参数、主接线，有关电容器或滤波器的参数，谐波设计计算值和实测值等。当谐波源产生的谐波电流或使公共连接点的谐波电压超出标准规定的允许值时，应按就地治理的原则，限期采取措施。同时对具有谐波源的客户在申请用电时，应根据谐波源和系统公用电网参数，进行谐波预测计算，对于超出允许值的客户，需采取限制谐波的措施，与用电设备同时投运，也就是说，对客户工程同时设计、同时施工、同时接入使用。新设备投运后，进行谐波实测复核，合格者才允许正式接网运行。