1．目的及意义

1.1课题背景

随着现代工业技术和信息产业的迅猛发展，大量的交直交变频设备接入到电力系统中，这些变频设备不仅产生大量频率为工频整数倍的谐波，而且还会产生大量频率为工频非整数倍的间谐波。谐波和间谐波的产生将给电力系统设备的安全经济运行带来严重的危害［1］。谐波问题是电力系统中比较常见和典型的问题,目前谐波情况日益复杂,不仅存在频率是基频整数倍的整数次谐波（特征谐波）,而且存在着大量非整数次谐波（间谐波）。在GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》和GB/T 24337-2009《电能质量-公用电网间谐波》［3］中对电能质量提出了要求标准，为电力设备的谐波治理提供了依据。

工程上广泛使用“谐波”的概念。谐波含量是波形畸变程度的表征。根据傅里叶分析理论，只有周期性的非正弦量才可以分解为基波(指工频量)和谐波(一般指工频整数倍分量)。在频谱图上，谱线的间隔为50 Hz。实际上许多负载是波动的，例如电弧炉、电焊机、轧机类负载就是快速变化的冲击负载，其电气量的变化在几毫秒或几十毫秒内就能观察到。在这种情况下，对于工频，“周期性”的前提已不存在，用傅里叶理论分析出的“谐波”显然不符合或不完全符合实际。于是就产生“间谐波”的概念。间谐波是指非整数倍基波频率的谐波，这类谐波仍是用傅里叶分析方法求取的，只不过分析的周期采用波动的周期［2］。

1.2课题研究的目的及意义

谐波问题已经被公认为电网的公害，加强对对电能质量的研究和优化，同时提高用电侧的电能质量具有十分重要的意义。

间谐波具有谐波引起的所有危害。一般来说其危害主要表现在下述方面：间谐波电流与谐波电流类似,也会根据网络阻抗引起间谐波电压,间谐波电压的频率可能产生基波电压幅值调制。当调制频率接近10Hz时将明显影响人的视觉,即发生闪变。是否发生闪变也是评价电能质量的重要指标之一。在LED应用系统中，LED灯频闪，给用户带来不适以及降低LED灯使用寿命。电力系统的调谐滤波器通常用来限制5次到13次的谐波电压畸变,设计时滤波器频率会调偏,希望此带宽上没有信号,但是间谐波电压或电流可能会在这些频率上被放大,导致滤波失败或降低滤波器的寿命。间谐波会激发涡轮发电机转轴的次同步状态,即扭转振荡,给变压器和感应电动机带来额外的损耗致使其绝缘水平下降。电动机气隙磁通和转子电流也会因间谐波而相互作用产生的力可分解成多频分量,若分量频率与电动机的固有频率接近且在“圆周振型”阶数上耦合较深,就会产生很强的噪声和振动。间谐波和基波是非同步变化的,因而会导致波形正负半波幅值发生变化以及过零点偏移,使采样数据或过零工作的数字继电器产生误差,甚至误操作造成事故，也会使晶闸管等开关器件误触发。间谐波也会导致CT饱和,使测量仪器产生误差,比如测量含有间谐波的信号传统仪表得到错误的谐波分析结果。间谐波电压还会引起CRT图像滚动,干扰低频电力载波控制信号、无线电收音机和其它音频设备。比如离散频率的间谐波会干扰音频控制接收机（负控）。所以交直交系统在工作时不可避免的会对电网产生不利影响。因此有必要研究交直交系统间谐波抑制技术，以解决交直交系统传递到电网的间谐波的影响［2］-［4］。

1.3国内外研究现状

目前国内外通常利用DC-Link电解电容来进行谐波抑制。然而因为纹波电流为二倍工频的低频成分，所以所需电解电容容量大，同时电解电容寿命短，限制了单相变换器的功率密度和运行寿命。功率解耦的研究集中在有源方法，所需的电容容量大大减小，利用薄膜电容或电感作为纹波功率储存元件，以达到交直流侧的瞬时功率平衡，薄膜电容和电感的寿命长，使得变换器的可靠性提高。由于薄膜电容等效串联电阻ESR较低，而电感的电感值有变化并且在大电流下存在磁饱和会造成纹波功率补偿不精确，因此薄膜电容的应用更多[5］。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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2.1研究的基本内容