對(duì)于風(fēng)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，發(fā)電機(jī)本身產(chǎn)生的諧波是可以忽略的，諧波電流的真正來(lái)源是風(fēng)電機(jī)組中采用的電力電子元件。對(duì)于定速風(fēng)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有電力電子器件參與，因而也基本沒(méi)有諧波產(chǎn)生；當(dāng)機(jī)組進(jìn)行投入操作時(shí)，軟并網(wǎng)裝置處于工作狀態(tài)，將產(chǎn)生諧波電流，但由于投入的過(guò)程較短，這時(shí)的諧波注入可以忽略。
變速風(fēng)電機(jī)組則采用大容量的電力電子元件，直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的交直交變頻器采用可控PWM整流或不控整流后接DC/DC變換，在電網(wǎng)側(cè)采用PWM逆變器輸出恒定頻率和電壓的三相交流電；雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定子繞組直接接入交流電網(wǎng)；轉(zhuǎn)子繞組端接線由三只滑環(huán)引出接至一臺(tái)雙向功率變換器，電網(wǎng)側(cè)同樣采用PWM逆變器，定子繞組端口并網(wǎng)后始終發(fā)出電功率；轉(zhuǎn)子繞組端口電功率的流向則取決于轉(zhuǎn)差率。不論是哪種變速風(fēng)電機(jī)組，并網(wǎng)后變流器將始終處于工作狀態(tài)。因此，變速風(fēng)電機(jī)組的諧波注入問(wèn)題需要考慮。對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的諧波需要采用實(shí)測(cè)的方式來(lái)確定。
2風(fēng)電場(chǎng)向電網(wǎng)注入諧波的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
2.1GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》中注入諧波限值與多個(gè)諧波源疊加計(jì)算方法。
1）注入電網(wǎng)的諧波電流限值
國(guó)標(biāo)GB14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》中規(guī)定的公共連接點(diǎn)的全部用戶向該點(diǎn)注入的諧波電流分量（方均根值）不應(yīng)超過(guò)相關(guān)公共連接點(diǎn)的諧波電流中規(guī)定的允許值。
當(dāng)公共連接點(diǎn)處的最小短路容量不同于基準(zhǔn)短路容量時(shí)，諧波電流允許值的換算式中，為公共連接點(diǎn)的最小短路容量，MVA；為基準(zhǔn)短路容量，MVA；為第h次諧波電流允許值，A。
2）多個(gè)諧波源的疊加
國(guó)標(biāo)GB/T14549-93中給出了兩個(gè)諧波源的同次諧波電流在同一相上疊加，當(dāng)相位角已知時(shí)按下式計(jì)算：式中，為諧波源1的第h次諧波電流，A；為諧波源2的第h次諧波電流，A；為諧波源1和諧波源2的第h次諧波電流之間的相位角。
當(dāng)相位角不確定時(shí)按下式計(jì)算： 系數(shù)按表1選取。
表1式2.3中系數(shù)的值
兩個(gè)以上同次諧波電流疊加時(shí)，首先將兩個(gè)諧波電流疊加，然后再與第三個(gè)諧波電流相疊加，以此類推。
2.2 IEC61400-21《并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組電能質(zhì)量測(cè)試和評(píng)估》標(biāo)準(zhǔn)中風(fēng)電場(chǎng)諧波注入計(jì)算方法與評(píng)估
該標(biāo)準(zhǔn)提出了風(fēng)力發(fā)電諧波相關(guān)的檢測(cè)與評(píng)估方法。
1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組諧波的檢測(cè)
IEC61400-21標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，只考慮采用變換器的并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的諧波問(wèn)題。在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中輸出的各次電流諧波分量，必須測(cè)量到基波頻率的50倍（即直到第50次諧波），并且必須確定出最大諧波電流畸變率THD。其中，各次諧波電流分量應(yīng)基于10min的觀察給出，并且為這10min內(nèi)各次諧波電流分量的最大值。
2）多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組諧波電流的合成
IEC61400-21根據(jù)IEC61000-3-6給出的由于負(fù)荷引起的諧波電流畸變的總和的計(jì)算方法，給出了連接在公共連接點(diǎn)上的多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組引起的諧波電流，為連接到公共連接點(diǎn)上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)目；為公共連接點(diǎn)上的h階諧波電流畸變；為第i個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變壓器的變比；為第i個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組h次諧波電流畸變；為連接到公共連接點(diǎn)上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)目；為公共連接點(diǎn)上的h階諧波電流畸變；為第i個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變壓器的變比；為第i個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組h次諧波電流畸變；為表4中給出的指數(shù)。
3含風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)諧波治理方法
電力系統(tǒng)諧波治理措施主要有三種：受端治理、主動(dòng)治理、被動(dòng)治理。在受端治理中，可采用改善供電環(huán)境、選擇合理供電方式、利用變壓器抑制諧波產(chǎn)生等措施；在主動(dòng)治理中，可采用增加整流裝置脈動(dòng)數(shù)、脈寬調(diào)制PWM技術(shù)等措施。以下重點(diǎn)介紹被動(dòng)治理的措施。
3.1采用無(wú)源濾波器PPF
PPF由電力電容器、電抗器和電阻器三大部分組成。它并聯(lián)于充電站負(fù)荷，除起濾波作用外還兼顧無(wú)功補(bǔ)償和調(diào)壓的需要。在設(shè)計(jì)中需考慮以下幾點(diǎn)：確定投資最??；使注入系統(tǒng)的諧波減小到國(guó)標(biāo)允許的水平；進(jìn)行基波無(wú)功補(bǔ)償，并避免產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)償。并聯(lián)型PPF的電容、電感、電阻參數(shù)選擇原理如下：
（1）電容器參數(shù)的確定
濾波器的投資同濾波器的安裝容量密切相關(guān)，濾波器安裝容量越小，則濾波器投資越少。當(dāng)時(shí)，在第次諧波頻率發(fā)生調(diào)諧。因此，最小電容器安裝容量所對(duì)應(yīng)的電容量為。式中，–第次諧波電流，–電容器兩端電壓，–次諧振角頻率，–基波頻率（即50HZ）。
（2）濾波支路電阻的確定
電阻值同濾波器的最佳品質(zhì)因數(shù)Q密切相關(guān)，關(guān)系如下式：。根據(jù)工程長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)，得出Q值可按30計(jì)算。
（3）電感器參數(shù)的確定
考慮到系統(tǒng)諧波阻抗影響后單調(diào)諧濾波器并不是工作在全諧振狀態(tài)時(shí)最合理。因此，濾波器中電感值應(yīng)采用偏諧振值，即。式中，–電感偏諧振率，一般取0.015。
3.2采用有源電力濾波器APF
并聯(lián)型APF由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生器兩大部分組成。其中指令電流運(yùn)算的方法采用基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的運(yùn)算方式，電流跟蹤控制策略采用滯環(huán)比較法。此種方法具有響應(yīng)速度快、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連續(xù)實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)。
友情鏈接：無(wú)源式高次諧波保護(hù)器、多功能諧波保護(hù)器、高次諧波保護(hù)器、外置綜合保護(hù)系統(tǒng)。
替代型號(hào)：DMS-HMP2000-60-4L-400V、DMS-HMP99-1-220V、VST300、PCMHPD99-1、L-HTS300、VST310、PCMHPD1000、SNDHPD99-1、QSHPD-99-3-E、DMS、HMP1000E-3-400V、DMS-HMP99E-3-400V、GW-HPD1000E、WNPD-1000、BAE-HPM1100-3-400V、QSHPD-1000、PL-XI99,QSHPD-99-1-E。
