集群LED路灯谐波与超高次谐波的发射特性研究
2021-10-29谢荣斌林义泽闫东辉周群曹庆
谢荣斌,林义泽,闫东辉,周群 ,曹庆
(1.贵州电网息烽供电局,贵州 息烽 551100;2.四川大学电气工程学院,四川 成都 610000)
近年来,环保与资源形势日益严峻,采用高效节能灯具是降低能耗的重要举措之一。LED与白炽灯相比LED功耗远远低于白炽灯,同时具有电光转化效率高(接近60%)、寿命长(可达10万h)、工作电压低(3 V左右)、易于调光、色彩多样、光束集中稳定、启动无延时等诸多优点,使得LED灯具得到了成规模的应用[1]。
但随之而来的是一系列新的问题,其中最突出的便是由LED驱动引发的谐波问题。对于大功率的照明灯具国际上已经颁布了IEC6100—2—3谐波排放标准,但是该标准只对39次及其以下的谐波排放做出了相应的规定,如表1所示,但是频率在2~150 kHz范围内的超高次谐波并无国家或行业范围内的相关标准[2−5]。

表1 IEC6100—3—2谐波排放标准Tab.1 IEC6100—3—2 harmonic emission standards
LED路灯驱动电路网侧多采用整流桥加Boost-PFC结构,其产生的2 kHz或40次以下的谐波虽然能满足IEC6100—2—3中对照明设备的谐波排放标准[5−8],但是对于2 kHz及其以上的超高次谐波而言,缺乏相关标准限制。虽然单盏LED路灯所排放的谐波量较小对电网不会造成影响,但是在低压配电网中存在大量的LED路灯,其排放的谐波和超高次谐波总量不容小觑,会对电网及连接在电网上的用电设备造成一定程度的危害[8−12]。
目前有少量文献对集群LED路灯的谐波问题做了分析,但是都只分析了40次及其以下的传统谐波。配电网络作为与用户直接相连接的电力网络,有着电压等级低(220 V~10 kV)、线路分布广、电气设备多等特点,大量的非线性负荷排入配电网中的40次以上的超高次谐波会对临近的电气设备造成危害,同时会影响与配电网相连接的高精度用电仪器的精度[13]。……
