电力系统谐波问题国内外研究现状

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电力系统谐波问题近几十年来在世界范围内得到了十分广泛的关注，各个国际性学术组织都相继成立了专门的电力系统谐波工作组，并且已经制定出了限制电力系统谐波的相关标准。

国际上，对于电力系统谐波问题的研究起源于20世纪50、60年代，70年代以后，电力电子技术迅速发展，谐波问题日趋严重，引起世界各国的高度重视。70年代Sasaki H和MachideT等人提出的用磁补偿消除谐波的方法，发展到今天，用有源电力滤波器消除谐波。66240

进入20世纪80年代，由于新型电力半导体器件的出现，PWM技术的发展，以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测法的提出，电力滤波的有源滤波方法成为电力电子领域的研究热点，并得到迅速的发展[9]。1986年，Akagi H提出用并联有源滤波器消除谐波的方法，但并联型有源滤波器(APF)的安装容量受开关容量的限制，且成本较高。20世纪90年代以后，出现了有源滤波器和无源滤波器的综合方案。1990年，Fujit H等人提出了将APF与PPF相串联后与电网并联的棍合型方案。1994年，Akagi H等人提出了一种综合了串联APFl和串联APF2的混合型滤波器。1996年以后Johan H．R．等人进一步发展了这一理论[10]。而在先进的混合型滤波系统中，无源滤波器也起着十分重要的作用，分担大部分谐波和无功补偿工作：有源部分则是起着谐波补偿的目的。因此，无源滤波器的参数设计是关系到滤波装置能否有效滤波的关键[11]。论文网

在人工智能技术应用于电力系统无功补偿和谐波抑制的研究中，模糊控制技术使用要相对多一些，如T．Hiyama，H．Kihama及M．Mishiro等人自1991年以来发表了一系列文章阐述了模糊控制在SVC中的应用，从实时性、鲁棒性等诸多方面论证其可行性。

我国对谐波问题的研究起步较晚，大约始于20世纪80年代。目前理论研究水平和应用水平与国外先进水平相比还有很大的差距。原电力部教授级高工吴竟昌等人于1988年出版的《电力系统谐波》一书是我国有关谐波问题较有影响的著作：西安交通大学电气工程学院夏道止教授对电力系统含有多个谐波源时谐波电流和谐波电压分布情况方面的研究在国内外产生了广泛的影响：近年来，西安交通大学王兆安教授、华北电力大学肖湘宁教授、重庆大学王群博士等人针对电力系统谐波抑制和无功补偿问题也发表了大量的论文，认识到在该领域上使用人工智能方法的重要性、必要性及有效性[12]。

尽管世界各国科学家和工程技术人员在电力系统谐波抑制和无功补偿方面取得了一定成绩，但有待于解决的理论和实践问题仍然很多。如：谐波电压和谐波电流变化时，如何对其进行准确快速测量：电力系统存在多个谐波源时，谐波扩散分布问题：电力系统瞬态畸变和闪变问题：为了实用化，有源电力滤波器在容量、成本、可靠性、运行费用等方面存在的问题。

另外，对于谐波谐振的产生和分析，国内外的相关研究成果还比较少[13]，如何避免电力系统中的谐波谐振也是一个亟待解决的难题。近年来有研究表明，谐波谐振在电力系统中经常表现为高电压。发现这种谐振现象与网络导纳矩阵的奇异性有关，而这种奇异性是由于矩阵的一个特征根趋近于零造成的。因此通过分析网络导纳矩阵的特征根的性质，就可能得到有关谐振机理和程度的信息。