区域电网谐波分层控制和多谐波源集中治理

是其中一个因素，而低电压等级的谐波渗透较为严重，这一现象应引起有关方面的重视。110 kV及以上电压等级以3次、5次为主导谐波，个别变电所由于谐波源的影响2次谐波含有率也较大。35kV及以下电压等级谐波污染相当严重(包括电压波动和闪变)。

丽水地区电网较弱，谐波污染显得尤为严重。大批中、小容量的谐波源，如中频炉、电弧炉等已

影响到220kV主网，部分变电所因谐波引起保护装置异常发信及误动，表计指示异常，继电保护调

试困难，主变发出异常声音，电容器不能正常投入运行，流变、压变、电缆等因过热而绝缘击穿等等，严重威胁电网及用电设备的安全经济运行。

3 全网谐波水平的抑制和多谐波源的集中治理

为了丽水电网及用电设备的的安全经济运行，为电力用户提供合格的电能质量，必须对丽水电网的谐波等电能质量作全面的治理，通过大量的测试和总结已基本查清了丽水电网的电能质量现状。为此，必须合理制订丽水电网电能质量治理的方案。

3．1 无源滤波器

低成本的无源滤波器是目前普遍采用的抑制谐波和无功补偿主要方法，该方法投资少、效率高、结构简单、运行可靠、维护方便。其滤波特性是由系统和滤波器的阻抗比所决定，为了减少线损和提高谐波源发生地的治理效率，其治理地点一般要求在谐波源发生地。这种方法用于容量较大且数量单一的谐波源是合适的。对于小容量、多布点、密集分布的谐波源，用户安装滤波器难度

较大，又不能保证各谐波源均设滤波器并同时投入运行。在对电网、对用户的安全、经济运行已经造成严重威胁的情况下，应考虑在变电所对多谐波源采取集中治理的方法。

3．2 多谐波源的集中治理时谐波潮流的计算和滤波器容量确定

3．2．1 谐波注入量

针对多谐波源的谐波治理，在供电母线设滤波器时，其谐波注入量应计及两部分：

(1)供电区内的谐波性质和发生量；

(2)当投入滤波器后，与之相连的各变电所通过各电压等级线路和变压器传递的谐波量。

3．2．2 谐波潮流计算和滤波容量确定

在谐波潮流计算前应对区域电网的谐波进行一个全面详尽的测试，确定该地区的最大谐波发生量及相应的性质和分布。收集建立该地区的谐波潮流计算网络数据。

确定装设滤波器的变电所需要的无功补偿量。并根据谐波总注入量与性质确定滤波器的容量和支路分配得到初始参数。进行谐波潮流计算，得出各点的谐波水平和滤波器承载的电流和电压。

多次修正滤波器参数，重复进行谐波计算，优化滤波效益和减少设备投资。最后确定工程实施参数。在滤波器容量确定和调谐点设置等方面，与单个谐波源的治理不同，滤波器容量确定应考虑各种电网方式下不过载，合理的调谐点设置能防止过度吸收供电区外的谐波。

3．3 全地区电网谐波治理思路

由于整个地区电网的谐波水平很高，要进行治理时必须分析电网的网络阻抗特性和该地区的谐波源的分布及特性。对处于电网末端的1lOkV变电所首先治理，防止谐波电流渗透至高一级电网。对最先投入的滤波器不仅要考虑本变电所供电区域内的谐波源，还要计及与其相联的其余电网谐波的注入。对220kV变电所，合理选择并联电容器的串联电抗率，以抑制3次和5次谐波放大为主。对1lOkV及以下变电所lOkV公用线供电成片谐波源负荷区进行集中治理，装设滤波器，对35kV专线用电的电弧炉、中频炉等大用户必须设滤波装置。

4 电压、谐波和无功综合控制策略

4．1 变电所电压、无功控制策略

变电所的电压和无功按所谓的"九域图"控制，是将变电所内受控母线的电压和受控口子的无功功率(功率因数)的工作范围划为九个工作区域，控制器根据当前受控母线的电压和受控口子的无功功率(功率因数)决定如何对并联补偿设备和变压器分接头进行控制。当变电所的工作状态为受控母线的电压低于下限，且受控口子的无功功率(功率因数)低于下限，此时需要优先投入并联电容器，再视情况决定是否需要调节变压器分接头将受控母线电压升高；当受控母线电压高于上限，但受控口子功率(功率因数)在合格范围内，此时首先调节变压器分接头将受控母线的电压降低到合格范围内。

4．2 与滤波器配合使用的电压、谐波及无功综合控制策略

为了能够满足在变电所低压出线上接容量不等的小水电，同时又有大量的非线性负荷的应用情况，在电压、无功控制策略的基础上，提出了与滤波器配合使用的电压、谐波及无功综合控制策略。在"九域图"的基础上提出了"三十五域图"控制策略。其控制区域示意图如图1及图2所示：

4．3 电压、谐波及无功综合控制策略的设计需考虑的原则和技术要求

在电压、谐波及无功综合控制策略的设计时，重点