摘要：随着变频器在社会生活中的广泛应用，针对变频器的研究也层出不穷。变频器对于促进生产具有独特的效用，但是其对于电网波动的具有不良影响，本文针对变频器对电网的波动影响展开研究，提出相关建议。
关键词：变频器；电网波动；影响研究
近年来，随着变频器的广泛应用，其在电网中往往占据较大比重，因而变频器对电网的波动影响也不可忽视。很多情况中，由于采用电流相对较高的变频器，这就容易导致电网出现波动污染。本质上来讲，所有变频器都容易产生波动污染，区别在于波动的程度不同。
一、变频器的应用
变频器对于推动节能减排，实现自动控制以及延长电器使用寿命具有不可替代的实际效用，变频器在电网中的广泛应用，在大幅度降低可能产生的冲击载荷的前提下，为实现软启动做出保障，进而提高原有电网的实际效率，同时对电网形成有效的控制。在实际应用中，变频器源于电网对调速实际需求的改善要求，随着晶体等部件的变换，传统的电网技术发生了创新变化，伴随网络技术的不断发展，变频器固有的控制方式也不断发生改变，相关技术的发展也导致电网出现了负面影响。
二、变频器与电网的影响
变频器对电网的影响主要表现为会造成污染，以谐波为典型的污染，对于不同容量的电力网络具有不同的影响，尤其在小容量的电网中能够造成明显的干扰效果，作为公用电网中干扰波动的主要来源，变频器对于电能质量影响巨大。变频器在实际运行的过程中，基于多种原因往往容易产生谐波，当谐波再次反馈回电网时，就理所应当的会干扰电网，严重影响电网附近设备的正常运转。在我国当前电力设备的日益普及中，变频器成为干扰电力装置的谐波源，鉴于变频的调速技术不断发展，谐波污染对于电网系统以及其他设备造成更严重的影响，导致其它设备无法正常运转，对于电网的安全造成威胁，最终阻碍电气设备平稳使用。
变频器常用的电路结构表现为电容与整流器以及电感器与逆变器的交互关系[1]，在整流器以及逆变器的特性中，非线性的表现日趋明显，这就极易造成高次谐波的出现。这种波动造成输进电网的电压与电流出现畸形的电波，唯有遏制这种异常波动才能促进电网的正常发展。变频器对于多样化的电气设备及通讯工具都能够产生差异化的影响，在供电线路中，高次谐波会恶化电网正常的指标，大大降低电网的安全性能，造成电网出现严重损失，最终缩短电网内部设备的使用寿命。
三、变频器的优化举措
1、综合运用多种措施
要想从根本上解决变频器对于电网的波动，就要采取过滤装置，对于变频器造成的不良波动进行改良，使之达到供电要求，形成有效的电网防范装置[2]。另外，还要采用能发出较小谐波的变频器，即通过运用安全的绿色产品，来解决电网的污染问题。为选择更合适的变频器控制装置，就要采用多种形式的优化举措，致力于大力减少干扰谐波的出现，基于单一的电网波动控制方式存在一定的弊端，所以要在变频器应用中综合运用正弦脉冲与特定消谐等优化举措，将电网的扩容得以真正实现，借助相关技术来切实改造电网，采用变压器进行对于电网的调试，频繁的修改变频器固有的参数来输入电波。综合运用多种控制方法来形成互补的变频器改良方案，因时制宜的达到减少电网波动的效应，最终提高电器的运作效率。
2、选用多种变频器
多样化的使用变频器，能够大大降低变频器对于电网的波动影响，具体而言，就是要采用数字化的变频装置，应用单片机、显示器等零件来完善变频器的性能，为有效减小谐波的干扰，要对变频器进行最大限度的抑制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于容量较小的变频器所受到的波动也较小，所以要着力改良较大容量的变频器对于电网的干扰。在使用变频器时，要装设波动补偿的其他电网装置，在补偿出现谐波的同时来改善各种波动的效果。此外，还要进行对于电网装置自身的改良，使变频器产生的波动大大减少，可以采用增加一定数量的电抗器，帮助变压器不平衡的电压，在输入变频器的电流巨大时，极易造成输送装置过热的现象，这就需要在加装多样的电抗器，形成对于变频器结构的功能性改善。此外，还要选用无污染的变频器，即绿色变频器[3]。这类型变频器的主要表征为，进入以及导出的电流都呈现为正弦波，这就使得输入的电流具有可控制的功率，任何超过电网的负载都能得到改善，帮助电网获得可控制的功率。变频器内部结构的改善能够减少注入电网的电波，从自身结构等环节大大减少谐波污染对于电网的影响。输入较高的电网功率因数，无需采用对应的功率因数形成补偿装置，可以采用全控型的器件如整流电路，降低输入电网的谐波，调整可变的功率因数，无需采取电波滤波器以及功率的因数来形成补偿装置，这就属于绿色电网产品。但基于所需的成本较高，其具体应用受限。在单元串联变频器的时候，输入电网的谐波电流比较低，所含的功率因数却较高，这也是绿色的电子产品，所以具有较大的发展前景。
3、增加滤波器
加装多种滤波器能够大大使得电网减少噪声以及损耗，在相对绝缘的场合中，滤波器的固有特性完全不被变频器所影响，通过改变载波频率能够有效抑制输出载波以及干扰影响，当电网中的载波频率达到一定程度时，就能抑制低次谐波的作用。针对大型的负荷，装设补偿装置能够获得无功负荷，借助变频器功率的改善来过滤干扰谐波，减少向电网注入的电流，促进电压的稳定，降低不平衡的电压度，最终提高电网系统的总体承受波动能力。输入电网变压器可以分担变频器中的共模电压，使得波动降低，运用大电容开展滤波，能够辅助形成表现为电压源型的整流电路。变压器的设计考虑到要承受一次及二次侧的电流，所以在变频器使用中，通常利用电网的电流环来调节晶闸管零件的触发来形成延迟角，最终调节电流的直流，利用电压实现对电流的有效闭环控制，在电抗器较小的时候，大大增加电流脉动，会导致电流环恶化控制，各个组成的晶闸管所需的导通时间不同，这就导致不规则波动分量形成与电网。
4、降低波动干扰
要在变频器的使用中降低干扰，具体表现为电磁感应与静电干扰的应用。电磁感应对电网中信号的传播影响比较大，主要干扰形式有，对不同信号线综合作用形成的共态干扰，以及在实际应用在电网信号中的常态干扰，这两种干扰的强度与干扰源的位置展现出反比关系，同时与信号线的包围面积构成正比。形成干扰的电压交叠于电网信号中，这就需要采用电缆以及绞合线来有效解决波动干扰问题，在信号两端出现电位差来消除干扰十分困难，所以可以借助加大其中的电缆间距并且采用屏蔽的电缆来降低波动干扰。静电干扰在于电网的信号线同干扰源，信号线对地之间的电容存在容易导致电网出现波动，干扰源的作用与信号线能够产生等效的电压，不同电压的大小与电容的变化不平衡，其之间的差值成为受干扰的常态，共台干扰与干扰源的间距成反比关系，同时与电源的距离呈现正比关系。常态干扰可以采用同轴与绞合电缆的共同作用来形成对于电网的抑制，进而加大信号线同干扰源的距离来消除共态干扰，在面对放射干扰的时候，当变频器的信号与电网波动信号的传输能够形成对周围设备的保护，这就大大降低了干扰的方式。
电网系统能够有效保证电力在社会的可靠供应，对于服务社会经济的同时，肩负着保护电网安全的责任，在经济快速发展的同时，对于变频器对电网的影响也急剧变化。要致力于完善变频器的性能，提高其可靠性来减少其对于电网产生的巨大污染，在电网的运行中，要不断优化关于变频器技术的研发，通过加大控制、完善结构功能、降低波动污染等途径入手，控制变频器波动处于最小范围内，最终达到有效抑制电网污染的目的，推动社会对于电能使用效率的提高。
参考文献：
[1]韦和平.高压变频器对电网的影响[J].现代电子技术,2007,(34).23-25
[2]郭亚丽.论变频器对电网运行质量的影响[J].科学实践,2011,(23).21-23
[3]蔡俊伟.变频器对电网的影响及其防治对策[J].科技信息,2009,(5).15-17
论文作者:雷国福
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/7
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