解析通信電源系統的諧波抑制和治理

【摘要】 通信電源容量及其供電質量要求隨著通信技術的飛速發展持續提高。通信供電系統中，由于非線性設備以及整流電路的大量應用與布置，使系統中諧波含量不斷增加，不僅影響著通信供電系統本身穩定性，同時對系統中的設備產生嚴重威脅。基于此，深入分析通信電源系統諧波抑制與治理方案，成為確保通信供電系統安全性，打造綠色網絡面臨的重要內容。

【關鍵詞】 通信電源系統 諧波 治理

一、諧波的產生及其危害

由于我國交流電規定頻率是50Hz，所有非正弦波信號或者是不是50Hz的正弦波均屬于諧波范疇。對于通信電源系統而言，由于大量電源設備（如UPS電源等）的應用，加之機房中通信非線性負載的數量增多，導致通信電源系統中的諧波含量持續攀升，進而嚴重影響著電網的供電質量與穩定性。另外，電網中諧波含量增加，其產生的電磁輻射會以噪聲形式危害著通信設備，造成系統的設備故障；電能被諧波污染之后，必然影響通信供電系統運行效率，同時還可能嚴重損壞系統中的運行設備，從而威脅著整個通信電源系統的安全性。最后，系統中諧波含量增加，還會對系統中的變壓器、電力電容器、斷路器以及電力線纜等設備產生嚴重影響，產生漏磁、鐵損、斷路器脫扣等問題，為電力系統造成重大的經濟損失。

二、通信電源系統中諧波抑制與治理對策思考

1、諧波治理方法與設備選擇

對于通信電源系統的諧波抑制與治理而言，主要有兩種方法：一是抑制通信電源系統中諧波的產生；二是采取措施治理以產生諧波。而對于通信供電系統而言，最為嚴重的諧波源便是系統中的整流設備，因此，在治理無法避免的諧波時，可對系統中設備進行技術升級，從而達到減少系統設備的諧波的目的。在治理過程中，又細分為三種諧波治理方式：第一，就地治理。第二，區域治理。第三，集中治理。

綜上可見，無論何種治理方式，均是通過加設濾波設備的方式，消除系統中的諧波干擾。因此，濾波設備的選擇與安裝便成為了通信電源系統中諧波治理的關鍵。

2、諧波治理設備的安裝與調試

（1）濾波設備選擇。在通信電源系統諧波治理中，無（有）源濾波器、混合型濾波器是三類非常典型的諧波治理設備。其中，無源濾波器是由電阻、電感以及電容三類原件組合形成LC濾波電路的諧波治理設備，根據其元器件容量與安裝位置，可選擇裝設濾波器或者用于系統電力設備輸入端進行綜合濾波。該類諧波治理設備主要優勢在于諧波過濾效果良好，結構簡單，然而僅能針對固定頻率進行濾波治理，加之LC電路的參數漂移問題，其濾波效果有待提高。有源濾波器在消除諧波過程中，可對系統中的諧波實施動態補償，可有效降低高次諧波電流引發的線路以及設備損耗等，并能實現諧波變化的跟蹤補償，具有良好的諧波抑制效果，但其結構復雜，以及在實施補償中產生的功耗較高。混合型有源濾波器在應用中，可將其串聯在負載、無源濾波器與電源之間有源濾波器視作一個抗阻器件，其對諧波抗阻表現為高阻，而對基波則的抗阻則為0，從而避免了電網中諧波的流入，達到隔離諧波、避免諧振的作用。

（2）濾波設備安裝與調試。在安裝諧波治理設備之前，應合理選擇濾波設備的容量I。若設在濾波設備安裝處實際測得的諧波電流值為I0，選擇的諧波實測量用THDi表示，則安裝的濾波設備需滿足以下條件：

I≥（THDi實測值-THDi目標值）

×

在設備安裝過程中，首先應正確選取其安裝位置，同時還需留出足夠的空間，以便于諧波治理設備的調試與維護。同時，在安裝過程中，進行設備接線時，應嚴格檢查輸入的駐點參數，確保其滿足設備安裝的技術規范要求。再次，在導線敷設時，還需確保其接線端子與導線截面積能夠對應于工作電流，并留有足夠的裕量，以確保濾波設備在進行高次諧波補償過程中的安全運行。最后，在完成安裝之后，在經檢查，確保接線無誤之后，還需依據調試圖進行設備調試，在濾波設備正常運行情況下，方可投入諧波治理之中。

綜上可見，隨著通信電源系統中非線性負載以及電源設備的大量運用，導致系統中諧波大量產生，威脅著通信供電系統供電質量與運行安全性，根據實際，選用并加裝合適的濾波設備，抑制與治理系統中的諧波，對于提升通信電源系統中電源設備的運行效率具有重要的實踐意義。

參 考 文 獻

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