पावर ग्रिड में हार्मोनिक्स मुख्य रूप से विभिन्न बड़ी क्षमता वाले पावर कन्वर्टर्स और अन्य नॉनलाइनियर लोड द्वारा उत्पन्न होते हैं। मुख्य हार्मोनिक स्रोत विभिन्न विद्युत इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं, जैसे कि रेक्टिफायर और एसी वोल्टेज नियामक। उनमें से, सुधार डिवाइस एक बड़े अनुपात के लिए जिम्मेदार है। उनमें से लगभग सभी कैपेसिटर फ़िल्टरिंग या थाइरिस्टर चरण-नियंत्रित सुधार के साथ डायोड अनियंत्रित सुधार का उपयोग करते हैं। हार्मोनिक प्रदूषण और उनके द्वारा खपत की जाने वाली प्रतिक्रियाशील शक्ति सर्वविदित है; रेक्टिफायर डिवाइस के अलावा, चॉपिंग और इन्वर्टर उपकरणों के कई अनुप्रयोग हैं, और इनपुट डीसी पावर स्रोत भी रेक्टिफायर डिवाइस से आता है, इसलिए हार्मोनिक समस्या भी बहुत गंभीर है, विशेष रूप से डीसी वोल्टेज द्वारा संचालित हेलिकॉप्टर और इन्वर्टर डिवाइस स्रोत, जिसका डीसी वोल्टेज स्रोत ज्यादातर डायोड है, अनियंत्रित सुधार के बाद, इसे कैपेसिटर फ़िल्टरिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है, और पावर ग्रिड में ऐसे उपकरणों का हार्मोनिक प्रदूषण तेजी से प्रमुख होता जा रहा है।
पावर ग्रिड में हार्मोनिक्स को दबाने और हार्मोनिक्स के नुकसान को कम करने के लिए, वैज्ञानिक और कानूनी प्रबंधन को मजबूत करते हुए, बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की हार्मोनिक सामग्री को कम करने और प्रभावी फ़िल्टरिंग डिवाइस स्थापित करने के लिए सक्रिय और प्रभावी तकनीकी उपाय किए जाने चाहिए।
1. बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की हार्मोनिक सामग्री को कम करने के लिए सक्रिय उपाय करें
हार्मोनिक सामग्री की कमी मुख्य रूप से कनवर्टर डिवाइस पर ही आधारित है। कनवर्टर डिवाइस की संरचना डिजाइन और सहायक नियंत्रण रणनीतियों को जोड़ने का उपयोग हार्मोनिक्स को कम करने या समाप्त करने के लिए किया जाता है। वर्तमान प्रौद्योगिकियों में मुख्य रूप से शामिल हैं:
1) मल्टी-पल्स कनवर्टर तकनीक उच्च-शक्ति बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए, मूल 6-पल्स कनवर्टर को अक्सर एसी साइड पर हार्मोनिक वर्तमान सामग्री को कम करने के लिए 12-पल्स या 24-पल्स कनवर्टर के रूप में डिज़ाइन किया गया है।
2) पल्स चौड़ाई मॉडुलन प्रौद्योगिकी का मूल विचार तिमाही तरंग की समरूपता सुनिश्चित करने के लिए पीडब्लूएम आउटपुट तरंग के प्रत्येक स्विचिंग पल को नियंत्रित करना है। समाप्त किए जाने वाले हार्मोनिक का आयाम शून्य है, और मौलिक तरंग का आयाम एक निश्चित राशि है, ताकि निर्दिष्ट हार्मोनिक को समाप्त करने और मौलिक तरंग के आयाम को नियंत्रित करने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके।
3) मल्टी-लेवल कन्वर्टर तकनीक एसी ग्रिड साइड पर कन्वर्टर को जेनरेट करने के लिए स्क्वायर वेव करंट या वोल्टेज को सुपरइम्पोज़ करने के लिए विभिन्न पावर इलेक्ट्रॉनिक कन्वर्टर्स के लिए फेज-शिफ्टिंग मल्टीपल मेथड्स, सीक्वेंस कंट्रोल और एसिमेट्रिक कंट्रोल मल्टीपल मेथड्स का इस्तेमाल करती है। करंट या वोल्टेज एक स्टेप है। साइनसॉइडल के करीब लहर, और बिजली आपूर्ति वोल्टेज के साथ एक निश्चित चरण संबंध बनाए रखता है।
2. फ़िल्टरिंग प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए पावर फ़िल्टर स्थापित करें
(१) निष्क्रिय शक्ति फिल्टर
पैसिव पावर फिल्टर (पीपीएफ) एक एलसी ट्यूनिंग सर्किट बनाने के लिए कैपेसिटर और रिएक्टरों का उपयोग है, जो सिस्टम में फिल्टर करने के लिए हार्मोनिक्स के लिए समानांतर कम प्रतिरोध पथ प्रदान कर सकता है; उसी समय, कैपेसिटर का उपयोग प्रतिक्रियाशील शक्ति की भरपाई भी कर सकता है और ग्रिड पावर फैक्टर में सुधार कर सकता है। इसकी सरल संरचना, कम लागत, कम परिचालन हानि और कम तकनीकी आवश्यकताओं के कारण, पीपीएफ बिजली की गुणवत्ता में सुधार के लिए एक सामान्य उपकरण बन गया है। हालांकि, संरचनात्मक और सैद्धांतिक कारणों से, हार्मोनिक समस्या को हल करने के लिए निष्क्रिय फिल्टर उपकरणों के उपयोग में कुछ दुर्गम कमियां भी हैं, जैसे: यह केवल विशिष्ट उप-हार्मोनिक्स को फ़िल्टर कर सकता है, हार्मोनिक मुआवजा बैंड संकीर्ण है, और अधिभार क्षमता छोटा है। सिस्टम प्रतिबाधा और आवृत्ति परिवर्तन में खराब अनुकूलन क्षमता, खराब स्थिरता, बड़ी मात्रा, बड़ी हानि आदि हैं।
(2) सक्रिय पावर फिल्टर power
यह पावर ग्रिड में हार्मोनिक करंट का पता लगाता है, और फिर इन्वर्टर सर्किट को नियंत्रित करता है ताकि संबंधित मुआवजा करंट कंपोनेंट उत्पन्न हो और हार्मोनिक्स को खत्म करने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए इसे पावर ग्रिड में इंजेक्ट किया जा सके। सिस्टम के साथ कनेक्शन मोड के अनुसार एपीएफ को श्रृंखला प्रकार, समानांतर प्रकार और श्रृंखला-समानांतर संकर प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। समानांतर प्रकार एपीएफ मुख्य रूप से अपरिवर्तनीय वर्तमान स्रोत भार के हार्मोनिक मुआवजे के लिए उपयुक्त है, श्रृंखला प्रकार एपीएफ मुख्य रूप से वोल्टेज प्रकार हार्मोनिक स्रोत भार के प्रभाव को खत्म करने के लिए उपयोग किया जाता है जैसे डायोड रेक्टिफायर सर्किट सिस्टम पर कैपेसिटर्स के साथ, श्रृंखला-समानांतर प्रकार एपीएफ में दोनों श्रृंखलाएं होती हैं और समानांतर एपीएफ का कार्य।
तेजी से बढ़ रहे गंभीर हार्मोनिक प्रदूषण ने सभी क्षेत्रों का ध्यान आकर्षित किया है। हार्मोनिक घटनाओं की और समझ के साथ, हार्मोनिक्स को दबाने और खत्म करने के लिए और अधिक प्रभावी तरीके मिल जाएंगे, और यह अधिक उचित हार्मोनिक प्रबंधन मानकों को तैयार करने में भी मदद करेगा। हार्मोनिक्स को दबाने के प्रभाव को बेहतर ढंग से प्राप्त करने के लिए, विभिन्न हार्मोनिक स्रोत भार, जैसे कैस्केड उच्च-शक्ति एपीएफ, डीएसपी-आधारित बुद्धिमान एपीएफ, आदि के लिए संबंधित संरचनाओं वाले फिल्टर उपकरणों को अपनाया जाना चाहिए। शोध कम नुकसान और बड़ी शक्ति को इंगित करता है, उच्च आवृत्ति, बुद्धिमान एपीएफ इसकी विकास दिशा है।