高压变频器对电网的影响

    近年来，高压变频器的应用越来越广泛，由于高压变频器容量一般较大，占整个电网比重较为显著，所以高压变频器对电网的谐波污染的问题已经不容忽视。解决谐波污染有以下两种方法。

    一是采取谐波滤波器，对高压变频器产生的谐波进行治理，以达到供电部门的要求，也就是通常所说的“先污染，后治理”的方法；二是采用谐波电流较小的变频器，变频器本身基本上不对电网造成谐波污染，即采用所谓的“绿色”电力电子产品，从本质上解决谐波污染问题。国际上对电网谐波污染控制的标准中，应用较为普遍的是IEEE519-1992，我国也有相应的谐波控制标准，应用较为广泛的是GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》。

    一般电流源型变频器，常用的6脉波晶闸管电流源型整流电路总的谐波电流失真约为30%，远高于IEEE519-1992标准所规定的电流失真小于5%的要求，所以必须设置输入谐波滤波器；12脉波晶闸管整流电路总谐波电流失真约为10%，仍需安装谐波滤波装置。大多数PWM电压源型变频器都采用二极管整流电路，如果整流电路也采用PWM控制，则可以做到输入电流基本为正弦波，谐波电流很低。当然系统的复杂性和成本也大大增加了。

    单元串联多电平变频器采用多重化结构，输入脉波数很高。总的谐波电流失真可低于10%，不加任何滤波器就可以满足电网对谐波失真的要求。

    高压变频器另一项综合性能指标是输入功率因数，普通电流源型变频器的输入功率因数较低，且会随着转速的下降而跟着线性下降，为了解决此问题，往往需要设置功率因数补偿装置。二极管整流电路在整个运行范围内都有较高的功率因数，一般不必设置功率因数补偿装置。采用全控型电力电子器件构成的PWM型整流电路，其功率因数可调，可以做到接近为1。单元串联多电平PWM变频器功率因数较高，实际功率因数在整个调速范围内可达到0.95以上。

    从以上两项指标来看，全控型电力电子器件的PWM型整流电路和单元串联多电平PWM（高-低结构）变频器均属“绿色”电力电子产品，具有较广泛的应用前景。