摘要：目前，随着我国经济的快速发展，电力系统发展的也十分迅速，新型电力设备在继电保护中得到广泛的应用。电力系统中谐波问题受到人们的关注。要对电力系统谐波进行有效的监控，能够根据电力系统实际运行状况，强化继电保护理论研究，增强现场试验效果。能够对电力系统中谐波影响继电保护提出相应的建议。电力系统谐波将会影响到正常生产生活的安全性。因此，电力部门要对电力系统谐波及继电保护进行确认。本文探讨电力系统谐波对继电保护的影响，提出一些防范措施。
关键词：电力系统;谐波;继电保护;影响
引言
在电力系统当中，谐波主要指的是电流当中含有频率为基波整数倍的电量。在近几年的发展过程中，随着中国电力行业的发展速度不断加快，各种新型的电器装置以及设备不断出现，非线性负荷在国民经济和人们生产工作中应用越来越广泛。因此，电网内部的谐波量不断上涨，对电力系统所产生的影响非常明显。基于此，重点针对电力系统谐波对继电保护所产生的影响进行了分析和研究，并且提出了相应的问题解决措施，有效保证了电力系统安全稳定工作和运行。
1电力系统谐波
电力系统谐波是指一个周期电气量的正弦波分量，而基波频率的整数倍就是其频率，一般基波的频率会低于谐波的频率，所以又叫高次谐波。电力系统会受到谐波的影响，使得其电压正弦波质量降低，并影响电网的正常运作。电子设备和电力电子设备的推广应用，增加了变频调速设备、工业电炉和电气机车等非线性负荷，电力系统中的谐波也就越来越多。而高次谐波的产生会增加维修工作量和电网损耗，容易产生干扰使保护和自动装置误动，计量器件也也会产生误差，干扰无线电通讯系统，最终缩短电气设备的寿命。通常电气化铁路、非线性负荷、风电、光伏发电、汽车充电站等设备中经常会产生谐波，而电气化铁路是一个特殊的电力系统用户，其负荷具有非线性、不对称性和波动性的特点。在机车运行中非线性特征明显，此时电力系统中就会出现大量的谐波电流，并成为最大的谐波源，3-13次的奇次谐波电压中的含有率会出现不同程度的超标，而且电力机车开停频繁，就会增大有功冲击，使得出现电力系统电压波动和闪变。在风电场中产生谐波产生是因为输入的风力发电能量具有不确定性，而且有大量的整流和逆变设备，所以就会出现谐波。通过光伏组件，太阳能就会转化为直流电力，并由直流监测配电汇集到并网型逆变器中，转化成电网同频率同相位的正弦波电流，而这一逆变过程就会增大谐波污染。在充电机装置中，在模拟充电机上运用Matlab进行谐波仿真计算，就会发现实测电流中有3次谐波，这与负荷不对称有关，它会使得中性点偏移，并与中性点对地形成回路，最后就产生了3次谐波电流。电力系统的谐波源主要是可控硅的整流设备，但是其实际运行情况比较差，换流电抗和换相角不等于零，平波电抗器的感抗不会趋近无穷大，所以输出直流就会有脉动，使得三相交流系统不具有对称性，此时就会产生谐波。
2电力系统中谐波对继电保护的影响
2.1对继电器与自动装置的影响
在电力系统中，不同的继电设备受到谐影响产生的结果存在差异化，谐波对电力系统中继电保护功能产生的影响主要是表现在继电器设备上，由于不同继电器在设计与使用功能上的不同，导致谐波对其的影响也不同。在电磁型继电器中，谐波在低于40%的情况下，电力系统所产生的误差将小于10%，但在动态电流的背景下，谐波对继电器影响较大，造成电磁型继电器发生拒动行为，而形成的原因是由于谐波的存在会将电压发生畸变，致使基波值数据变形，促使电压继电器拒绝保护电力系统同时，未能发挥自动装置的作用。
2.2整流型机电设备
通过整流输入交流电或者相关交流量进行整流形成的设备就是整流类型的机电设备。其继电器的主要动作原理就是电流信号以及动作判断。在运行中，如果其电阻器存在两个电气量的环形整流比相器，在电流回路中则会出现谐波问题，这样就会改变其动作路径，出现规则的圆弧，谐波量的增加会导致曲线凹凸点更为复杂。对此，在整流型机电设备中如果出现谐波问题，在电流回路中如果含有一些谐波分量电流，则就会增加整流比相器中输出量的整体交流分量，进而影响继电器的工作路径。
2.3谐波对整流型继电系统以及距离保护系统的影响
由于机波阻抗值的误差值相对较大，同时电力系统内部的谐波电流分量相对较小，如果没有对滤波进行及时的处理，不但会直接造成电力系统继电设备产生误动问题，同时还很有可能会造成误操作问题。通过电力系统工作人员的调查分析，可以看出电力系统的谐波含量较小的情况下，谐波对保护设备的影响相对较小，但是在实际的供电工作中，由于供电线路外部环境因素的影响，电力系统的谐波含量通常情况下会超过标准数值，进而会对机电保护器系统的保护功能产生一定的干扰。当电力系统电流存在大量谐波的情况下，由于三相谐波不对称或者是不相等的问题，外加上机电防护装置附近存在并联电容，对谐波的放大作用会造成供电装置产生更大的谐波问题，整体的供电稳定性受到了一定的影响，严重的情况下会直接造成电力系统的继电防护出现误操作问题。电力系统供电过程中，电网继电保护装置主要由通过电力系统、电压系统和线路主保护系统所构成，供电电流增加的情况下谐波干扰问题表现非常明显，电力系统的谐波会直接造成供电电压产生异常，同时会直接影响到电力系统的保护回路，造成设备出现误操作问题。除此之外，因为电力系统的线路防护系统设备产生故障，内部的工作原件启动受到了电力系统谐波问题的干扰，整个电力系统的逻辑电路和防护电路出现中断，进而影响整个继电保护工作的性能。
3应对谐波造成影响的相关措施
谐波问题近年来受到了越来越广泛的关注，针对这个问题的解决措施也得到了进一步的研究。一般说来以下三个方面的措施是十分值得参考的：第一，严格按照专业的谐波标准综合考虑各个谐波源并进行详细分析。在这个基础之上再对谐波主要来源进行控制，比如滤波装置等的应用就对减少污染具有十分重要的作用。第二，建立一个监测系统对电力系统中的谐波进行监视和分析，便于更好地对谐波进行掌控。第三，针对一些严重受到谐波影响的继电保护设备更要将强监视和检查，并且适当应用技术提高继电器的性能，使其能够更好地抵抗谐波干扰。除去以上这些具体措施外，还应多加研究和分析，采用先进技术更好地解决谐波问题，保障电力系统的运行安全。
结语
电力系统谐波对继电保护工作的开展具有重大的影响，不断地完善配电系统运行。谐波的应用受到更多的关注。电力系统出现的变动将会使继电保护阻抗结构产生变化，使电压、电流等更加的稳定。继电保护将不会受到外界因素的干扰。继电保护设备正常运行，提升电力系统供电效率。针对电力设备出现的异常状况能够谐波能够及时的进行反应。在根本上提升继电保护效果。同时在谐波的应用上应该安装相应的滤波装置，这样能够改善控制效果，降低谐波对电网的污染影响。同时对谐波进行有效的监控，将会更好地统计谐波水平。电力系统谐波对继电保护的影响要增强监控水平，提升抗干扰效果。
参考文献
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