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电力系统谐波分析
电力系统、电子设备等在运作过程中会产生电磁波，其中包括不同频率的谐波。谐波是指频率为基波整数倍的波，其产生与存在会给电力系统和设备带来一系列问题。因此，对电力系统谐波的分析与控制已经成为电力工程研究的热点之一。
一、谐波的产生原因及影响
1.1谐波的产生原因
电力系统中产生谐波的主要原因有以下几点：
(1)非线性元件：如半导体器件、电子管等非线性电子元件都会在其工作过程中引起谐波；
(2)动力负荷：电力系统中的动力负荷，如电动机等在其运作过程中也会产生谐波；
(3)电源负载：电子设备中的电源负载会引起功率电子器件的开关行为改变，从而发生谐波。
1.2谐波的影响
谐波存在会对电力系统和设备产生一系列负面影响，主要有以下几点：
(1)对设备的损伤：谐波电压和电流对钢铁、铜、铝等材料的热损耗很大，长期作用下会导致设备的劣化和早期退化。
(2)电能损失：由于谐波电压和电流带有大量谐波成分，造成电流的变形和功率因数的下降，进而造成电能、电压损失增大。
(3)通讯干扰：谐波会引起通讯系统的干扰，可能会导致通信的误码率增加。
(4)损失生产效率：一些关键的控制系统或设备在谐波的干扰下，可能会出现故障，影响正常运行，加大停机维修和维护成本。
二、谐波的测量和分析
2.1谐波测量
谐波测量的主要目的是确定各谐波的频率、振幅和相位。通常使用简单谐波测量仪器如频谱分析仪等完成。
2.2谐波分析
在谐波分析中，需要测量的数据有总电流和总电压波形，根据这些数据，可以计算谐波电压、谐波电流等指标。
同时，需要利用频谱分析仪，对谐波分析的结果进行处理，确定各谐波分量及相位，这样可以更全面地了解谐波对电力系统的影响。
三、谐波控制技术
为了降低谐波的影响，需要采取一定的谐波控制技术。
3.1谐波滤波技术
谐波滤波技术是目前最常用的控制方法之一。通过在电力系统中增加低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等谐波滤波器，能够有效控制谐波的产生和传播。
3.2功率因数校正技术
功率因数校正技术通过增加电感、电容或者通过更换负载等方式对功率因数进行改变，从而改善电力系统中的谐波问题。
3.3增加接地电阻
在电力系统的接地线路处增加适当大小的接地电阻，可以有效降低某些频率的谐波干扰。
四、电力系统谐波控制的应用
谐波控制技术已经在电力系统应用中扮演了重要的角色。例如，在工矿企业中，通过谐波控制技术可以解决电力系统中的谐波问题，提高生产效率，降低运行维护成本。在住宅区中，谐波滤波技术已经成为配电变压器必要的配置要求。
总之，电力系统谐波分析和控制已经成为电力工程研究的热点之一。通过谐波控制技术的应用，可以降低谐波对电力系统和设备的影响，提高系统的生产效率，同时降低系统运行和维护成本。