探討廣播電視工程中無(wú)功補(bǔ)償與諧波治理的辦法

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，中國(guó)新聞傳媒業(yè)也取得了巨大成就。廣播電視工程在取得巨大成就的同時(shí)，在發(fā)展壯大的過(guò)程中也暴露出一些問(wèn)題。在當(dāng)前的廣播電視臺(tái)發(fā)展過(guò)程中，電力設(shè)備由于相關(guān)設(shè)備的負(fù)荷較大，就會(huì)產(chǎn)生一些無(wú)功功率，相關(guān)的電視工程中應(yīng)用的電子設(shè)備在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相關(guān)的諧波電流，對(duì)電視工程中的無(wú)功補(bǔ)償裝置產(chǎn)生了重要影響，這進(jìn)一步引起了廣播電視中的相關(guān)電力系統(tǒng)出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素，如果不進(jìn)行及時(shí)糾正，就會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。諧波危害也得到了相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的規(guī)范，通過(guò)探究在當(dāng)前廣播電視相關(guān)工程的施工過(guò)程中，諧波治理與無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方法研究，盡努力降低諧波的危害。

關(guān)鍵詞：廣播電視工程；諧波治理；無(wú)功補(bǔ)償解決辦法；有源電力濾波器

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新時(shí)期人們對(duì)于高品質(zhì)生活的追求也在逐漸提高，特別是在文化追求方面，人們的需求日益多樣，當(dāng)前廣播電視臺(tái)發(fā)展過(guò)程中，由于相關(guān)的設(shè)備規(guī)模和數(shù)量不斷增加，電視臺(tái)工程的電力負(fù)荷也在逐漸增加，這進(jìn)一步對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，諧波對(duì)于廣播電視臺(tái)也產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅，在這方面，要不斷實(shí)施諧波和無(wú)功補(bǔ)償措施，從而使整個(gè)廣播電視臺(tái)的相關(guān)電力系統(tǒng)穩(wěn)定有序。

1、當(dāng)前關(guān)于治理諧波的研究

1.1產(chǎn)生諧波的主要原因

通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外相關(guān)專家學(xué)者的研究成果，我們發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生諧波的主要原因有以下兩方面，首先是由于正弦電壓會(huì)對(duì)存在的非線性負(fù)載產(chǎn)生相關(guān)的加壓現(xiàn)象；其次，諧波是由于基波電流畸變產(chǎn)生的，在該領(lǐng)域，出現(xiàn)諧波的主要原因是由于正弦電壓對(duì)現(xiàn)有非線性負(fù)載的加壓，相關(guān)電流在經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)負(fù)荷的時(shí)刻，由于相關(guān)電流超出規(guī)定的負(fù)荷額度，在該情況下電壓和電流會(huì)失去比例，導(dǎo)致電流表現(xiàn)非正弦形式。在當(dāng)前電力系統(tǒng)中相關(guān)的多種變壓器運(yùn)行中也出現(xiàn)了多種諧波，產(chǎn)生諧波的原因是由于在這一系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，相關(guān)設(shè)計(jì)人員和工程師產(chǎn)生了非飽和磁化曲線的形式。當(dāng)相關(guān)設(shè)備正式應(yīng)用時(shí)，磁化電流將產(chǎn)生尖峰波形，這一波形逐漸發(fā)展形成諧波。以上兩個(gè)原因是產(chǎn)生諧波的主要原因，除此之外，在電視臺(tái)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行中，會(huì)使得風(fēng)扇空調(diào)等在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生諧波，產(chǎn)生的諧波對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，以及發(fā)電過(guò)程中諧波的產(chǎn)生和治理都有嚴(yán)重影響，當(dāng)前沒(méi)有較為準(zhǔn)確的治理方法，在當(dāng)前技術(shù)背景下，只能通過(guò)采取措施來(lái)減少諧波。

1.2諧波的危害

在當(dāng)前廣播電視的相關(guān)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，諧波會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生諸多危害，相關(guān)危害在具體過(guò)程中主要表現(xiàn)在以下三方面。

1.2.1諧波會(huì)對(duì)廣播電視的相關(guān)

電力設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害在廣播電視相關(guān)電力設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)設(shè)備的容量與負(fù)載量會(huì)出現(xiàn)不匹配的情況，這就導(dǎo)致諧波的產(chǎn)生，諧波會(huì)對(duì)這一部分的電力設(shè)備產(chǎn)生一定程度的損害，在具體工程中，諧波損壞電氣設(shè)備的情況出現(xiàn)次數(shù)少，因此，對(duì)電力設(shè)備的損害頻率較低，但損害的后果是較為嚴(yán)重的。受多種原因影響，某些電力設(shè)備在日常運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)一些問(wèn)題時(shí)，這些問(wèn)題導(dǎo)致電力設(shè)備關(guān)閉，電力設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行功率就產(chǎn)生影響，此問(wèn)題導(dǎo)致相關(guān)電源設(shè)備出現(xiàn)有功和負(fù)電壓。在這一過(guò)程中，相關(guān)的電流也出現(xiàn)一定程度的增加，嚴(yán)重?fù)p壞電力設(shè)備，從而導(dǎo)致相關(guān)廣播電視的功能無(wú)法得到充分發(fā)揮，給信息的傳遞帶來(lái)了諸多威脅，嚴(yán)重制約了廣播電視功能的發(fā)揮。

1.2.2導(dǎo)致相關(guān)電氣設(shè)備功率降低

在相關(guān)電器設(shè)備的正常使用過(guò)程中，受多種因素影響，設(shè)備自身就會(huì)產(chǎn)生一定的諧波，但數(shù)量是不定量的，因此，在目前的技術(shù)水平下，只有采取相應(yīng)的措施才能降低諧波。在整個(gè)廣電動(dòng)力設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行中，在設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生熱損失，而功率損失會(huì)增加相關(guān)電力設(shè)備的運(yùn)行溫度，也會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行功率大幅度降低。在溫度升高的過(guò)程中，變電器的運(yùn)行在溫度升高過(guò)程中的運(yùn)行變化敏感，在電力系統(tǒng)中，變壓器是重要的組成部分，變壓器的損壞將直接影響廣播電視信息的相關(guān)傳輸難度，因此，降低諧波尤為重要。

1.2.3諧波產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致電容器

出現(xiàn)損壞相關(guān)電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中受多種因素影響產(chǎn)生諧波之后，不僅僅會(huì)對(duì)廣播電視中的相關(guān)電力設(shè)備產(chǎn)生一定程度的損害，還會(huì)使電容器的許多方面受到嚴(yán)重?fù)p壞。由于電力系統(tǒng)在日常運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生高壓，在運(yùn)行中，電壓不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致相關(guān)元器件的實(shí)際使用壽命明顯降低。諧波會(huì)出現(xiàn)持續(xù)增加，在一段時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)達(dá)到峰值，這進(jìn)一步使得相關(guān)電流異常，電流的異常會(huì)使整個(gè)電力設(shè)備的實(shí)際溫度升高，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害。

2、在廣播電視工程領(lǐng)域中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

2.1濾波器

有源電力濾波器能夠動(dòng)態(tài)諧波的產(chǎn)生傳播、補(bǔ)償相關(guān)電子器件的功率。因此，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中需要外部提供電源。它可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，克服以往固定補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)補(bǔ)償。濾波諧波在整個(gè)電力運(yùn)行中能夠減少相關(guān)諧波的產(chǎn)生及傳播，在運(yùn)行中可能會(huì)受到電網(wǎng)偏差的干擾。相關(guān)電力技術(shù)人員通過(guò)安裝功率變換器對(duì)電力系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行控制，保證諧波治理的同時(shí)，減少其他相關(guān)影響。無(wú)源濾波器的組成有電阻、電感、電容和濾波器的組合，這一裝置能夠?yàn)V除諧波，形成低阻抗旁路。在當(dāng)前的廣播電視臺(tái)電力系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)安裝無(wú)源濾波器，以盡量減少諧波對(duì)相關(guān)電路的損害。該方法能節(jié)約電能，提高電能，值得在電視廣播工程中推廣應(yīng)用。

2.2過(guò)濾法

在工程實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，常用的有無(wú)功補(bǔ)償和有功補(bǔ)償方法，但也有治理諧波的濾波方法。通過(guò)濾波器對(duì)諧波進(jìn)行處理，在此濾波過(guò)程中對(duì)諧波進(jìn)行濾波，當(dāng)諧波達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或要求時(shí)，就可以通過(guò)濾波器進(jìn)行處理。在整個(gè)過(guò)濾過(guò)程中，濾波器對(duì)相關(guān)的諧波進(jìn)行處理。在諧波處理過(guò)程中，濾波器能及時(shí)地同時(shí)控制電力設(shè)備的相關(guān)電流。但是，由于各種因素的影響，濾波器本身也存在一些缺點(diǎn)，使得它在實(shí)際工程中的應(yīng)用并不廣泛。主要原因是在相關(guān)過(guò)濾處理過(guò)程中，會(huì)對(duì)相關(guān)儀器的頻率產(chǎn)生一定影響，相關(guān)儀器發(fā)出的頻率，這在一定程度上影響了電視臺(tái)信息的傳遞，降低了節(jié)目質(zhì)量，通過(guò)使用過(guò)濾法對(duì)諧波進(jìn)行過(guò)濾處理，在實(shí)際工程中應(yīng)用較少，這是由于相關(guān)技術(shù)不夠成熟，但在發(fā)展過(guò)程中，其中有較大的進(jìn)步空間，如果相關(guān)專家學(xué)者能夠加強(qiáng)在這一領(lǐng)域的深入研究，對(duì)當(dāng)前存在的缺點(diǎn)進(jìn)行完善優(yōu)化，將會(huì)在電視廣播過(guò)程中發(fā)揮過(guò)濾工程。

2.3無(wú)功補(bǔ)償

無(wú)功補(bǔ)償在工程中也稱為無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償可以在一定程度上提高相關(guān)電網(wǎng)的因數(shù)功率，降低本工程相關(guān)電路中變壓器的使用損耗。因此，有源電力補(bǔ)償在特定的廣電工程建設(shè)過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用，并在過(guò)去的應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。有源功率補(bǔ)償可以擴(kuò)展相關(guān)的電子信號(hào)，并在擴(kuò)展處理過(guò)程中保持原有形式，在某種程度上還能夠提高信息的補(bǔ)償效率，為數(shù)字電視和廣播電視的穩(wěn)定運(yùn)行提供重要基礎(chǔ)。與此同時(shí)，通過(guò)使用無(wú)功補(bǔ)償能夠?qū)⒅C波進(jìn)行整合，達(dá)到二次利用，因此，在電視廣播工程中，無(wú)功補(bǔ)償明顯優(yōu)于有功補(bǔ)償，但在進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中，其能源消耗比有功補(bǔ)償更大。

3、安科瑞諧波治理產(chǎn)品選型

3.1功能介紹

ANAPF系列有源電力濾波器并聯(lián)在含諧波負(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中，能夠?qū)?dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補(bǔ)償。

ANAPF系列有源電力濾波器通過(guò)CT采集系統(tǒng)諧波電流，經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量，產(chǎn)生諧波電流指令，通過(guò)功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流，并注入電力系統(tǒng)中，從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。

3.2產(chǎn)品選型

3.3技術(shù)參數(shù)

4、總結(jié)

綜上所述，在非線性負(fù)載投入使用的比重逐步上升后，諧波已經(jīng)在廣播電視工程中產(chǎn)生較大影響，廣播電視工程的電能質(zhì)量及諧波治理問(wèn)題逐漸重視起來(lái)。有源電力濾波器的投入使用，便是解決諧波治理問(wèn)題的重要開(kāi)端，隨著科技水平的不斷進(jìn)步，治理電網(wǎng)諧波必定會(huì)更加迅速，更加打到效果。

【參考文獻(xiàn)】

1. 張毅.廣播電視工程中無(wú)功補(bǔ)償與諧波治理[J].西部廣播電視, 2020

2. 徐辰華，伍建松，劉斌.等.直流側(cè)電壓高二次紋波率條件下的單相逆變器諧波削弱調(diào)制 [J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2019(23):1-12.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.6版

[4]安科瑞電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理選型手冊(cè).2019.11版

作者簡(jiǎn)介：

任運(yùn)業(yè)，男，安科瑞電氣股份有限公司。