諧波治理問(wèn)題的研究可以分為以下四個(gè)方面:與諧波有關(guān)的功率理論的研究;諧波標(biāo)準(zhǔn)的研究;諧波測(cè)量和分析;諧波治理。
當(dāng)電網(wǎng)電壓或電流中含有諧波時(shí),如何定義各種功率是一個(gè)至今尚未得到圓滿解決的問(wèn)題,這是一個(gè)關(guān)系到電量計(jì)量、分析及控制的重要問(wèn)題。如何使定義科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),又能滿足各種工程和管理的需要,還有許多問(wèn)題需要研究。傳統(tǒng)的平均功率理論在系統(tǒng)存在諧波時(shí)是不完全適用的,容易造成諸如電能計(jì)量偏差等問(wèn)題。針對(duì)有源濾波器APF而提出的瞬時(shí)無(wú)功功率理論,目前是解決諧波相關(guān)問(wèn)題使用得最為廣泛的功率理論,當(dāng)然該理論也并不是放之天下而皆準(zhǔn)的,也存在一定問(wèn)題。近年來(lái),這方面的工作主要集中在將傳統(tǒng)功率理論與瞬時(shí)無(wú)功功率理論進(jìn)行統(tǒng)一,這是一條研究問(wèn)題的較好的途徑。
為了保證電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,目前許多國(guó)家、國(guó)際組織以及一些大電力公司都制定了相應(yīng)的諧波標(biāo)準(zhǔn),其中較有影響的是IEEE519-1992和IEC555-2。所有標(biāo)準(zhǔn)都基于以下三個(gè)目的:
(1)將電力系統(tǒng)電流和電壓波形的畸變控制到系統(tǒng)及其所接設(shè)備能夠允許的水平;
(2)以符合用戶需要的電壓波形向用戶供電;
(3)不干擾其他系統(tǒng)(如通信系統(tǒng))的正常工作。
諧波測(cè)量是諧波問(wèn)題中的一個(gè)重要分支,也是研究分析諧波問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和主要依據(jù)。利用諧波測(cè)量裝置來(lái)監(jiān)視和測(cè)量電網(wǎng)的諧波干擾狀況,是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行必不可少的措施。
由于諧波具有固有的非線性、隨機(jī)性、分布性、非平穩(wěn)性和影響因素的復(fù)雜性等特征,難以對(duì)諧波進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,為此許多學(xué)者對(duì)諧波分析問(wèn)題進(jìn)行了廣泛研究。諧波分析算法中使用最為廣泛的是快速傅立葉變換(FFT)方法及其改進(jìn)算法,當(dāng)然基于自適應(yīng)理論、基于小波(Wavelet)變換和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法近年來(lái)也受到了較大關(guān)注,但是在有源電力濾波器中應(yīng)用最為普遍的是基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的諧波測(cè)量方法,而且該理論也可以分離出各次諧波用于諧波分析。