Các sóng hài trong lưới điện chủ yếu được tạo ra bởi các bộ chuyển đổi công suất lớn khác nhau và các tải phi tuyến khác. Các nguồn hài hòa chính là các thiết bị điện tử công suất khác nhau, chẳng hạn như bộ chỉnh lưu và bộ điều chỉnh điện áp AC. Trong số đó, Thiết bị chỉnh sửa chiếm tỷ lệ lớn. Hầu như tất cả chúng đều sử dụng chỉnh sửa diode không kiểm soát được với lọc tụ điện hoặc chỉnh sửa điều khiển pha thyristor. Ô nhiễm hài hòa và sức mạnh phản ứng được tiêu thụ bởi chúng được biết đến; ngoài các thiết bị chỉnh lưu, cắt và Có nhiều ứng dụng của các thiết bị biến tần, và nguồn điện DC đầu vào cũng đến từ thiết bị chỉnh lưu, vì vậy vấn đề hài hòa cũng rất nghiêm trọng, đặc biệt là các thiết bị chopper và biến tần được cung cấp bởi nguồn điện áp DC, có nguồn điện áp DC chủ yếu là điốt. Sau khi chỉnh sửa không kiểm soát được, nó thu được bằng cách lọc tụ điện và ô nhiễm hài hòa của các thiết bị như vậy đối với lưới điện ngày càng trở nên nổi bật.
Để ngăn chặn sóng hài trong lưới điện và giảm tác hại của sóng hài, đồng thời tăng cường quản lý khoa học và pháp lý, các biện pháp kỹ thuật chủ động và hiệu quả phải được thực hiện để giảm thiểu nội dung hài hòa của thiết bị điện tử điện và lắp đặt các thiết bị lọc hiệu quả.
1. Thực hiện các biện pháp chủ động để giảm hàm lượng hài hòa của thiết bị điện tử điện
Việc giảm nội dung hài hòa chủ yếu dựa trên chính thiết bị chuyển đổi, thông qua thiết kế cấu trúc của thiết bị chuyển đổi và bổ sung các chiến lược điều khiển phụ trợ để giảm hoặc loại bỏ sóng hài. Các công nghệ hiện tại chủ yếu bao gồm:
1) Công nghệ chuyển đổi đa xung Đối với các thiết bị điện tử công suất cao, bộ chuyển đổi 6 xung ban đầu thường được thiết kế như một bộ chuyển đổi 12 xung hoặc 24 xung để giảm nội dung dòng điện hài hòa ở phía AC.
2) Ý tưởng cơ bản của công nghệ điều chế chiều rộng xung là kiểm soát từng khoảnh khắc chuyển đổi của dạng sóng đầu ra PWM để đảm bảo sự đối xứng của dạng sóng quý. Biên độ của sóng hài được loại bỏ bằng không và biên độ của sóng cơ bản là một lượng nhất định, để đạt được mục đích loại bỏ sóng hài được chỉ định và kiểm soát biên độ của sóng cơ bản.
3) Công nghệ chuyển đổi đa cấp áp dụng nhiều phương pháp chuyển pha, điều khiển trình tự và điều khiển không đối xứng nhiều phương pháp cho các bộ chuyển đổi điện tử công suất khác nhau để chồng lên dòng sóng vuông hoặc điện áp để các bộ chuyển đổi được tạo ra ở phía lưới điện AC Dòng điện hoặc điện áp là một sóng bước gần với hình sin và duy trì mối quan hệ pha nhất định với điện áp cung cấp điện.
2. Lắp đặt bộ lọc năng lượng để cải thiện hiệu suất lọc
(1) Bộ lọc năng lượng thụ động
Bộ lọc công suất thụ động (PPF) là việc sử dụng tụ điện và lò phản ứng để tạo thành mạch điều chỉnh LC, có thể cung cấp đường dẫn kháng thấp song song cho sóng hài trong hệ thống và đóng vai trò lọc; đồng thời, việc sử dụng tụ điện cũng có thể bù đắp cho công suất phản ứng và cải thiện lưới điện Hệ số công suất. Do cấu trúc đơn giản, chi phí thấp, tổn thất vận hành thấp và yêu cầu kỹ thuật thấp, PPF đã trở thành một thiết bị phổ biến để cải thiện chất lượng điện. Tuy nhiên, do lý do cấu trúc và lý thuyết, việc sử dụng các thiết bị lọc thụ động để giải quyết vấn đề hài hòa cũng có một số thiếu sót không thể vượt qua, chẳng hạn như: nó chỉ có thể lọc ra các điều hòa phụ cụ thể, dải bù sóng hài hẹp và khả năng quá tải nhỏ. Trở kháng hệ thống và thay đổi tần số có khả năng thích ứng kém, ổn định kém, khối lượng lớn, tổn thất lớn, v.v.
(2) Bộ lọc năng lượng hoạt động
Nó phát hiện dòng điện hài hòa trong lưới điện, sau đó điều khiển mạch biến tần để tạo ra thành phần dòng bù tương ứng và bơm nó vào lưới điện để đạt được mục đích loại bỏ sóng hài. APF có thể được chia thành các loại chuỗi, loại song song và loại lai song song loạt theo chế độ kết nối với hệ thống. APF loại song song chủ yếu phù hợp để bù sóng hài của tải nguồn dòng điện cảm ứng. Series loại APF chủ yếu được sử dụng để loại bỏ ảnh hưởng của tải nguồn hài hòa loại điện áp như mạch chỉnh lưu diode với tụ điện trên hệ thống. Series-parallel loại APF có cả chuỗi và song song. Chức năng của APF.
Ô nhiễm hài hòa ngày càng nghiêm trọng đã thu hút sự chú ý lớn từ mọi khía cạnh. Với sự hiểu biết sâu sắc hơn về các hiện tượng hài hòa, các phương pháp hiệu quả hơn sẽ được tìm thấy để ngăn chặn và loại bỏ sóng hài, và nó cũng sẽ giúp xây dựng các tiêu chuẩn quản lý hài hòa hợp lý hơn. Để đạt được hiệu quả tốt hơn của việc triệt tiêu sóng hài, các thiết bị lọc có cấu trúc tương ứng nên được sử dụng cho các tải nguồn hài hòa khác nhau, chẳng hạn như APF công suất cao xếp tầng, APF thông minh dựa trên DSP, v.v. Nghiên cứu chỉ ra tổn thất thấp và Công suất lớn, tần số cao, APF thông minh là hướng phát triển của nó.