探討廣播電視工程中無功補償與諧波治理的辦法

任運業

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著中國經濟社會的不斷發展，中國新聞傳媒業也取得了巨大成就。廣播電視工程在取得巨大成就的同時，在發展壯大的過程中也暴露出一些問題。在當前的廣播電視臺發展過程中，電力設備由于相關設備的負荷較大，就會產生一些無功功率，相關的電視工程中應用的電子設備在使用過程中會產生相關的諧波電流，對電視工程中的無功補償裝置產生了重要影響，這進一步引起了廣播電視中的相關電力系統出現的不穩定因素，如果不進行及時糾正，就會出現安全問題。諧波危害也得到了相關領域專家學者的規范，通過探究在當前廣播電視相關工程的施工過程中，諧波治理與無功補償的解決方法研究，盡努力降低諧波的危害。

關鍵詞：廣播電視工程；諧波治理；無功補償解決辦法；有源電力濾波器

隨著我國經濟社會和科學技術的不斷發展，新時期人們對于高品質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，當前廣播電視臺發展過程中，由于相關的設備規模和數量不斷增加，電視臺工程的電力負荷也在逐漸增加，這進一步對無功補償的技術提出了新的挑戰，諧波對于廣播電視臺也產生了嚴重威脅，在這方面，要不斷實施諧波和無功補償措施，從而使整個廣播電視臺的相關電力系統穩定有序。

1、當前關于治理諧波的研究

1.1產生諧波的主要原因

通過研究國內外相關專家學者的研究成果，我們發現，產生諧波的主要原因有以下兩方面，首先是由于正弦電壓會對存在的非線性負載產生相關的加壓現象；其次，諧波是由于基波電流畸變產生的，在該領域，出現諧波的主要原因是由于正弦電壓對現有非線性負載的加壓，相關電流在經過傳導負荷的時刻，由于相關電流超出規定的負荷額度，在該情況下電壓和電流會失去比例，導致電流表現非正弦形式。在當前電力系統中相關的多種變壓器運行中也出現了多種諧波，產生諧波的原因是由于在這一系統的設計階段，相關設計人員和工程師產生了非飽和磁化曲線的形式。當相關設備正式應用時，磁化電流將產生尖峰波形，這一波形逐漸發展形成諧波。以上兩個原因是產生諧波的主要原因，除此之外，在電視臺相關設備的運行中，會使得風扇空調等在運轉過程中產生諧波，產生的諧波對電力系統的安全穩定運行產生了嚴重影響，以及發電過程中諧波的產生和治理都有嚴重影響，當前沒有較為準確的治理方法，在當前技術背景下，只能通過采取措施來減少諧波。

1.2諧波的危害

在當前廣播電視的相關設備運行過程中，諧波會對設備產生諸多危害，相關危害在具體過程中主要表現在以下三方面。

1.2.1諧波會對廣播電視的相關

電力設備產生嚴重損害在廣播電視相關電力設備的運行過程中，相關設備的容量與負載量會出現不匹配的情況，這就導致諧波的產生，諧波會對這一部分的電力設備產生一定程度的損害，在具體工程中，諧波損壞電氣設備的情況出現次數少，因此，對電力設備的損害頻率較低，但損害的后果是較為嚴重的。受多種原因影響，某些電力設備在日常運行過程中出現一些問題時，這些問題導致電力設備關閉，電力設備的相關運行功率就產生影響，此問題導致相關電源設備出現有功和負電壓。在這一過程中，相關的電流也出現一定程度的增加，嚴重損壞電力設備，從而導致相關廣播電視的功能無法得到充分發揮，給信息的傳遞帶來了諸多威脅，嚴重制約了廣播電視功能的發揮。

1.2.2導致相關電氣設備功率降低

在相關電器設備的正常使用過程中，受多種因素影響，設備自身就會產生一定的諧波，但數量是不定量的，因此，在目前的技術水平下，只有采取相應的措施才能降低諧波。在整個廣電動力設備的相關運行中，在設備的運行過程中，不可避免地會產生熱損失，而功率損失會增加相關電力設備的運行溫度，也會對整個設備的安全穩定運行產生一定的負面影響，導致相關設備的運行功率大幅度降低。在溫度升高的過程中，變電器的運行在溫度升高過程中的運行變化敏感，在電力系統中，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傳輸難度，因此，降低諧波尤為重要。

1.2.3諧波產生會導致電容器

出現損壞相關電氣設備在運行過程中受多種因素影響產生諧波之后，不僅僅會對廣播電視中的相關電力設備產生一定程度的損害，還會使電容器的許多方面受到嚴重損壞。由于電力系統在日常運行中會產生高壓，在運行中，電壓不穩定會導致相關元器件的實際使用壽命明顯降低。諧波會出現持續增加，在一段時間的運行過程中會達到峰值，這進一步使得相關電流異常，電流的異常會使整個電力設備的實際溫度升高，對整個電力系統產生嚴重損害。

2、在廣播電視工程領域中無功補償技術

2.1濾波器

有源電力濾波器能夠動態諧波的產生傳播、補償相關電子器件的功率。因此，在設備運行過程中需要外部提供電源。它可以進行動態補償，克服以往固定補償的缺點，能夠實現補償。濾波諧波在整個電力運行中能夠減少相關諧波的產生及傳播，在運行中可能會受到電網偏差的干擾。相關電力技術人員通過安裝功率變換器對電力系統的相關運行過程進行控制，保證諧波治理的同時，減少其他相關影響。無源濾波器的組成有電阻、電感、電容和濾波器的組合，這一裝置能夠濾除諧波，形成低阻抗旁路。在當前的廣播電視臺電力系統中，計算機安裝無源濾波器，以盡量減少諧波對相關電路的損害。該方法能節約電能，提高電能，值得在電視廣播工程中推廣應用。

2.2過濾法

在工程實際運行過程中，常用的有無功補償和有功補償方法，但也有治理諧波的濾波方法。通過濾波器對諧波進行處理，在此濾波過程中對諧波進行濾波，當諧波達到相關標準或要求時，就可以通過濾波器進行處理。在整個過濾過程中，濾波器對相關的諧波進行處理。在諧波處理過程中，濾波器能及時地同時控制電力設備的相關電流。但是，由于各種因素的影響，濾波器本身也存在一些缺點，使得它在實際工程中的應用并不廣泛。主要原因是在相關過濾處理過程中，會對相關儀器的頻率產生一定影響，相關儀器發出的頻率，這在一定程度上影響了電視臺信息的傳遞，降低了節目質量，通過使用過濾法對諧波進行過濾處理，在實際工程中應用較少，這是由于相關技術不夠成熟，但在發展過程中，其中有較大的進步空間，如果相關專家學者能夠加強在這一領域的深入研究，對當前存在的缺點進行完善優化，將會在電視廣播過程中發揮過濾工程。

2.3無功補償

無功補償在工程中也稱為無功補償。無功補償可以在一定程度上提高相關電網的因數功率，降低本工程相關電路中變壓器的使用損耗。因此，有源電力補償在特定的廣電工程建設過程中得到了廣泛應用，并在過去的應用過程中發揮著不可替代的作用。有源功率補償可以擴展相關的電子信號，并在擴展處理過程中保持原有形式，在某種程度上還能夠提高信息的補償效率，為數字電視和廣播電視的穩定運行提供重要基礎。與此同時，通過使用無功補償能夠將諧波進行整合，達到二次利用，因此，在電視廣播工程中，無功補償明顯優于有功補償，但在進行無功補償的過程中，其能源消耗比有功補償更大。

3、安科瑞諧波治理產品選型

3.1功能介紹

ANAPF系列有源電力濾波器并聯在含諧波負載的低壓配電系統中，能夠對動態變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。

ANAPF系列有源電力濾波器通過CT采集系統諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。

3.2產品選型

3.3技術參數

4、總結

綜上所述，在非線性負載投入使用的比重逐步上升后，諧波已經在廣播電視工程中產生較大影響，廣播電視工程的電能質量及諧波治理問題逐漸重視起來。有源電力濾波器的投入使用，便是解決諧波治理問題的重要開端，隨著科技水平的不斷進步，治理電網諧波必定會更加迅速，更加打到效果。

【參考文獻】

1. 張毅.廣播電視工程中無功補償與諧波治理[J].西部廣播電視, 2020

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

[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.6版

[4]安科瑞電能質量監測與治理選型手冊.2019.11版

作者簡介：

任運業，男，安科瑞電氣股份有限公司。