盘彪
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摘要：电力需求是当代人生活的必要需求。然而稳定性则是电力系统运行过程中的极为重要的要求。电力系统是相当的复杂，既要满足人们的日常生活又要在使用过程对对电能进行保护和控制，最大程度降低损耗。但是，在电路系统中，因其复杂性和附件的功能作用，有时候电力系统在一定程度上会受到不同程度的危害，所以为了保证安全，必须受到控制，同时起到保护作用。
关键词：继电保护;电气自动化;谐波影响
引言
电力系统是指由发电厂、输电线路以及用电客户端等环节构成的一种电能循环系统，它是通过电能生产以及传输等形式，从而有效的将不同的电力分配给相关的用户，这是一个非常复杂的过程，其中涉及到了多个线路和系统结构，为了提高电力系统在运行中的安全性，有关部门通过不同的措施和方法，加强对电力系统和信息数据的控制值，并且安装相应的电力保护装置，并且在自动化技术的应用下实现监控自动化、调度自动化的目的，总而言之，电力系统就是在先进的技术装备以及高经济效益的基础上，实现的一种协调工作。但是在电力系统的运行过程中，还是会或多或少的出现不同的安全和质量隐患，造成对电力结构的影响，谐波就是其中的主要危害因素，需要对它进行全面的分析，找到有效的抑制方法。
1谐波
谐波(HarmonicWave)，从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅立叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”“间谐波”“次谐波”。在电力系统中，谐波的产生严重危害电力系统的安全，所以说他是最大的公害。
2谐波对继电保护装置的影响
2.1对电磁型继电器的影响
从所查资料分析我们可以得知，谐波的含量不超过40％时候，它的整定误差小于10%，在电力系统中，谐波的设定是根据基波电流或者基波电压整定的，所以在非静止状态下的谐波毕然会对继电保护装置产生一定的影响。在电力系统中，谐波的存在毕然会对继电保护装置产生保护拒动。一旦在继电保护装置上的谐波存在基变电压，基波整定值比电压型继电保护装置动作值要低很多，这就造成继电保护装置出现延误，可能会导致继电保护装置误动，从而导致无法正常运行，特别是空载变压器投切时候，很容易引起跳闸行为。
2.2对微机继电保护的影响
微机继电保护是当前电力系统中比较新型的一种保护装置，它是在微型计算机以及微处理器的应用下，从而构成的保护结构，在计算机的快速发展下，微机继电保护装置的可靠性也有着一定的提高。但是对于微机继电保护装置来说，谐波的大小不同也会对其造成不同的影响，它是对输入信号的一种模拟量变化，但是在电力系统的运行中，还会存在不同程度的干扰谐波，如果在电流互感器的输入过程中，没有考虑到这方面的影响，高次谐波采样频率有效的转化为相应的电信号，就会对转换器中的数字量和模拟量的转换产生一定的破坏，而且后续处理工作可能不会对程序进行有效的录用。另一方面来说，在微机继电保护装置中，它的离散和量化的采样过程也有着不同的算法，在假定信号输入的过程中，可能会存在一定的误差，并且与其他设备不能形成有效的感应。
3电力系统中抑制谐波的具体措施
3.1微机保护工频采样
电力系统微机保护基于数字采样原理，通过工频周期(20ms)内的离散化采样，对周期函数进行傅里叶分解，经式(2)分离出各频谱分量(基波及整数倍谐波)，且各频谱分量具有唯一性。但需要说明的是，由于需要考虑保护的速动性，所以保护装置本身并不具备频率分析特性，即无法检测故障量周期。因此，对于非工频周期故障量(如1/2、3/2等非整数次谐波)，由于装置采样窗口时间(即工频周期20ms)不满足非工频周期量(如:1/2间谐波为40ms)的全波完整性，所以保护装置经式(2)计算出的各频谱分量有效值将是一个不稳定的变化量。该量本身不具备参考意义，无法用作保护计算定值。这将在后面的间谐波分析中具体说明。
3.2加入滤波器的应用
在电力系统中，有效控制谐波产生还有个最有效的办法就是加入滤波器，这样不但可以抑制产生，还可以抑制蔓延。电容、电感和电阻组成的滤波电路称为滤波器，它的作用在于，它可以把电路中的特定频率以及线路进行有效的整合，从而对谐波进行到限制蔓延的作用，以达到消除工作。从现在来看，此阶段，有一种滤波器能达到良好的效果，那就是数字滤波器，它与模滤波器相作用，在电力系统中，它将运行路线当作为一个变量，对外界输入信号进行整合处理，从而实现频谱修改的作用，以致达到良好的应用效果。
3.3有源谐波的治理
有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上，对治理方式的有效改进，它的滤波效果相对来说比较完善，在额定功率的范围内，由电力电子元件构成一个共同的回路，并且在这种情况下，产生一个系统的共同频率，它的应用范围比较广，包括计算机控制系统以及供电系统等多个领域上，尤其是对于一些大型电力系统中产生的谐波来说，它的消除效果是非常好的，不会受到电子元件的影响，但是由于成本较高，对于一些用户来说，并不是特别受欢迎和重视。
3.4改进继电保护装置
针对现有的继电保护装置，可以运用受谐波影响很小的装置（弱电继电器）和继电保护的动作原理（比相、零点检测）等，对装置进行改进。采用滤波器对继电保护装置实施保护，对电路中出现的谐波分量进行处理，同时加入减弱谐波的线路，达到避免谐波干扰的作用，针对变压器中的继电保护装置，采用能迅速饱和的变流器实现对继电器的替换，也可以使用有二次谐波制动能力的继电保护装置以及限时回路等方式。
3.5中性点零序过压的误采样
分频共振下的中性点零序过电压一般不太高，但A套保护采样得到的零序过电压很高，导致保护动作。究其根源在于，微机保护装置对工频基波的误采样。结合第2部分的傅里叶全波算法，不难看出，由于间谐波的共振干扰，故障量变成以1/2工频为周期(40ms)的非工频周期函数。根据全波傅氏算法，采样周期T应扩展为工频周期(20ms)的2倍，才能保证积分周期的完整性，由此得到的基波分量为频率25Hz(1/40ms)的间谐波过电压，二倍频分量(50Hz)才是我们所需的工频分量。
结语
在现阶段，电子产品广泛运用，大型工厂，商业大楼等的用户用电量巨大，电力系统更加复杂，这样随着经济的发展，在此基础上电力系统也带来了很大影响，这样电力系统的稳定性和可靠性需要更加得到保证，再这样的前提下，更需要消除谐波电力系统的影响，只有这样才能使得电力系统才能正常运行，对于继电保护装置，还要能够正确的区分电路的运行状态，以此来避免外界的干扰，保证电力系统的稳定运行，这样才是电力发展的主要趋势。
参考文献
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