隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和新技術(shù)新設(shè)備的涌現(xiàn)，接入電網(wǎng)中非線性電壓—電流特性的電器設(shè)備數(shù)量日益增加。在地鐵系統(tǒng)中，通信信號、綜合監(jiān)控、自動售檢票等設(shè)備負荷的UPS直流電源和有源電力濾波器，牽引整流機組、各類變頻空調(diào)、電梯和扶梯、節(jié)能燈等各類電子設(shè)備也大量接入到電網(wǎng)中，這些非線性負載產(chǎn)生的諧波電流在電網(wǎng)的阻抗上產(chǎn)生的諧波與電網(wǎng)的基波疊加引起畸變。由于這些諧波源的存在導(dǎo)致電鐵系統(tǒng)中的配電不穩(wěn)定，會增加線路消耗、影響自動控制裝置和繼電保護裝置的正常運行、增加測量儀表的測量誤差、產(chǎn)生額外的熱損耗、降低用電設(shè)備的安全性、干擾通迅信號等。眾所周知，電力鐵路在如今承擔(dān)著相當(dāng)重要的客運任務(wù)，也是時時在運行的客運工具。所以諧波治理的十分重要的。 一、諧波對地鐵供電系統(tǒng)的危害 1) 當(dāng)牽引系統(tǒng)諧波頻率與輸電系統(tǒng)的固有頻率重合疊加是可能放大諧波分量增加設(shè)備的附加損耗和發(fā)熱，造成設(shè)備故障。 2) 因為地鐵負荷都是靠近城市中心負荷的，諧波注入電網(wǎng)會對鄰近的民用電網(wǎng)早成很大的干擾。也會對鄰近的通信系統(tǒng)造成干擾。重要的是對自身的危害非常嚴重，因為地鐵的控制中心，他向外界發(fā)出的信息不能有半點誤差和延遲，否責(zé)會造成無法估量的損失。地鐵的服務(wù)設(shè)施乘客提供方便快捷安全服務(wù)的，在這中人員密集的場合出現(xiàn)電梯故障、停電、報警失靈都會造成現(xiàn)場混亂乃至生命安全。所以地鐵的低壓通訊系統(tǒng)要有量的電能來保駕護航。為乘客提供一個安全的乘車環(huán)境。 3) 諧波對無功補償系統(tǒng)產(chǎn)生干擾、降低功率因素甚至引起誤跳閘、誘發(fā)諧振，使無功補償電容器過熱甚至擊穿，繼電保護裝置誤動作影響電能計量等一系列危害。 4) 車站配電系統(tǒng)復(fù)雜，強電、弱電多個系統(tǒng)并存，高壓、低壓多種電壓等級并存，交流、直流多種供電制式并存，把諧波消除在源頭是供電系統(tǒng)安穩(wěn)運行的重要舉措。 5) 地鐵諧波不但影響了電網(wǎng)電氣設(shè)備的壽命同時也縮短了電氣化鐵路自身的壽命。 二、抑制諧波干擾的措施 采用有源電力濾波器裝置就近吸收諧波源所產(chǎn)生的諧波電流，是抑制諧波污染的有效措施，也是目前配電系統(tǒng)使用廣泛的抑制諧波方法。該裝置主要分為無源濾波器和有源濾波器。 1）有源電力濾波器是利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與原有諧波電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零，達到實時補償諧波電流的目的。與被動式濾波器的較大區(qū)別在于它是一種向配電系統(tǒng)注入補償諧波電流，以抵消非線性負荷所產(chǎn)生的諧波電流的能動式濾波裝置，能對變化的諧波進行迅速的動態(tài)跟蹤補償，且補償特性不受系統(tǒng)阻抗的影響。結(jié)構(gòu)上則由靜態(tài)功率變流器構(gòu)成，具有半導(dǎo)體功率器件的高可控性和快速響應(yīng)能力。 與傳統(tǒng)的無源LC濾波器相比，有源濾波器具有以下優(yōu)點: a、無諧振現(xiàn)象，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、阻抗及頻率的變化不會影響補償效果; b、原理上比LC濾波器更優(yōu)，起用1臺裝置就能完成各次諧波和基波無功的補償，還可抑制閃變，有1機多能的特點，性價比較合理; c、作為高次諧波電流源，不受系統(tǒng)阻抗的影響; d、可在功率因數(shù)接近于1，無法進一步安裝無功功率器件的情況下使用（無源濾波器是一種容性負荷）； e、即使高次諧波的頻率變化也能準確地補償; f、對各次諧波和分數(shù)諧波均能有效抑制，且可提高功率因數(shù); g、由于裝置本身能完成輸出限制，故當(dāng)高次諧波量增大時也不會過載。其主要特點是能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，且補償特性不受系統(tǒng)阻抗的影響，具有自適應(yīng)功能。同時對變化的無功功率有較好的預(yù)想補償效果。 2）無源濾波器安裝在電力電子設(shè)備的交流側(cè)，由L、C、R元件構(gòu)成諧振回路，當(dāng)LC回路的諧振頻率和某一高次諧波電流頻率相同時，即可阻止該次諧波流入電網(wǎng)。由于具有投資少、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、運行及維護方便等優(yōu)點，該種濾波器是目前采用的抑制諧波及無功補償?shù)闹饕侄巍? 但由于無源濾波器的濾波特性由配電系統(tǒng)和濾波裝置的阻抗比決定，因而存在以下缺點： a、難以協(xié)調(diào)濾波、調(diào)壓和無功補償?shù)囊螅? b、濾波特性受供電系統(tǒng)參數(shù)的影響較大； c、只能消除特定的幾次諧波，并且會對某些次諧波有放大的可能，達不到理想的濾波效果； d、耗費多、體積大等。 軌道交通行業(yè)要確保設(shè)備安全穩(wěn)定的運行，在給人們提供便捷服務(wù)的同時也要消除內(nèi)網(wǎng)諧波所帶來的安全隱患。電網(wǎng)諧波在內(nèi)網(wǎng)解決無論是對電網(wǎng)自身還是對鄰近公共電網(wǎng)都會避免不必要的損失。地鐵供電電網(wǎng)通過有源電力濾波器提高了設(shè)備的安全性使乘客擁有安全穩(wěn)定的乘車環(huán)境。了通訊系統(tǒng)的正常運行，避免了由于諧波干擾對通訊信號帶來的干擾。對于軌道行業(yè)我們應(yīng)提供量的電源為其保駕護航。 本文轉(zhuǎn)載有源電力濾波器http://www.zonrey.com