کنترل هارمونیک چیست؟
کنترل هارمونیک یک اقدام فنی مهم در سیستم قدرت است که هدف آن کاهش یا حذف اثرات نامطلوب هارمونیک ها بر شبکه برق و تجهیزات است. با توسعه صنعت مدرن، استفاده گسترده از تجهیزات بار غیر خطی (مانند مبدل های فرکانس، یکسو کننده ها و غیره) منجر به آلودگی هارمونیک جدی فزاینده ای در شبکه برق شده است. هارمونیک ها نه تنها کیفیت برق را کاهش می دهند، بلکه ممکن است باعث گرم شدن بیش از حد تجهیزات، خرابی یا حتی آسیب دیدن تجهیزات شوند. بنابراین، کنترل هارمونیک به یک موضوع مهم در بهینه سازی سیستم قدرت تبدیل شده است.
1. تولید و آسیب هارمونیک ها

هارمونیک ها اجزای ولتاژ یا جریانی هستند که فرکانس آنها مضربی صحیح از فرکانس اصلی است. منابع اصلی هارمونیک ها و خطرات آنها به شرح زیر است:
| منابع هارمونیک | تجهیزات معمولی | خطرات اصلی |
|---|---|---|
| بار غیر خطی | مبدل فرکانس، یکسو کننده، کوره قوس الکتریکی | باعث گرم شدن بیش از حد تجهیزات و کاهش راندمان می شود |
| تجهیزات الکترونیکی قدرت | یو پی اس، اینورتر | ایجاد اعوجاج ولتاژ شبکه |
| تجهیزات روشنایی | درایور LED، لامپ فلورسنت | تداخل با سیستم های ارتباطی |
2. روش های اصلی کنترل هارمونیک
فناوری کنترل هارمونیک را می توان به دو دسته تقسیم کرد: کنترل فعال و کنترل غیرفعال. روش های رایج کنترل هارمونیک به شرح زیر است:
| روش های حکمرانی | اصول فنی | سناریوهای قابل اجرا |
|---|---|---|
| فیلتر غیرفعال | از ویژگی های رزونانس مدار LC برای فیلتر کردن هارمونیک های فرکانس خاص استفاده کنید | خطوط تولید صنعتی، تجهیزات بزرگ |
| فیلتر فعال | تشخیص و تزریق در زمان واقعی جریان هارمونیک معکوس برای جبران آلودگی | مکان های دقیق مانند مراکز داده و بیمارستان ها |
| اصلاح چند پالس | هارمونیک ها را از طریق برهم نهی فاز لغو کنید | تجهیزات تبدیل فرکانس توان بالا |
| ترانسفورماتور سرکوب هارمونیک | برای جلوگیری از هارمونیک ها از طراحی سیم پیچی خاص استفاده کنید | سیستم تامین برق ساختمان های تجاری |
3. آخرین روند توسعه کنترل هارمونیک
با توجه به نقاط داغ صنعت در 10 روز گذشته، حوزه مدیریت هارمونیک روندهای توسعه زیر را نشان می دهد:
| جهت روند | ویژگی های فنی | چشم انداز برنامه |
|---|---|---|
| حکمرانی هوشمند هوش مصنوعی | هارمونیک ها را پیش بینی کنید و به صورت پویا استراتژی های حاکمیتی را بر اساس یادگیری ماشین تنظیم کنید | شبکه هوشمند، سیستم ریزشبکه |
| سیستم حکمرانی ترکیبی | ترکیب مزایای فیلترهای فعال و غیرفعال | منبع تغذیه جامع شهرک های صنعتی |
| برنامه های کاربردی دستگاه باندگپ گسترده | استفاده از دستگاههای SiC/GaN برای بهبود سرعت پاسخ فیلتر فعال | ایستگاه شارژ خودرو با انرژی جدید |
4. تجزیه و تحلیل مزایای اقتصادی کنترل هارمونیک
اجرای کنترل هارمونیک نه تنها می تواند کیفیت توان را بهبود بخشد، بلکه مزایای اقتصادی قابل توجهی نیز به همراه دارد:
| نوع سود | عملکرد خاص | موارد معمولی |
|---|---|---|
| صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف | کاهش تلفات اضافی ناشی از هارمونیک ها | یک کارخانه فولاد سالانه 1.5 میلیون کیلووات ساعت در مصرف برق صرفه جویی می کند |
| حفاظت از دستگاه | عمر تجهیزات را افزایش دهید | طول عمر UPS مرکز داده 30 درصد افزایش یافت |
| اجتناب از پنالتی | الزامات استاندارد کیفیت برق را برآورده کنید | از جریمه برای هارمونیک های بیش از حد توسط شرکت های شبکه برق خودداری کنید |
5. پیشنهادات اجرایی برای کنترل هارمونیک
1.ارزیابی اولیه: تشخیص محتوای هارمونیک و ویژگی های طیف از طریق تحلیلگر کیفیت توان حرفه ای
2.طراحی طرح: راه حل های حاکمیتی مناسب را بر اساس ویژگی های بار و اهداف حاکمیتی انتخاب کنید
3.انتخاب تجهیزات: اثرات حاکمیتی، قابلیت اطمینان و هزینه های کامل چرخه عمر را در نظر بگیرید
4.تایید اثر: برای اطمینان از حصول نتایج مورد انتظار، آزمایش مجدد پس از درمان لازم است.
5.نظارت مستمر: ایجاد یک مکانیسم نظارت طولانی مدت برای کشف مشکلات هارمونیک جدید به موقع
با ادغام انرژی جدید در شبکه و رواج تجهیزات الکترونیکی قدرت، اهمیت کنترل هارمونیک بیشتر خواهد شد. اتخاذ راه حل های علمی و منطقی کنترل هارمونیک می تواند به طور موثر قابلیت اطمینان منبع تغذیه را بهبود بخشد، هزینه های عملیاتی را کاهش دهد و ارزش بیشتری برای انواع سایت های مصرف برق ایجاد کند.
جزئیات را بررسی کنید
جزئیات را بررسی کنید