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谐波电流范文1
Abstract： This article leads to effective measure for eliminating harm of harmonics from thermal power plant which is active power filter （APF） by analyzing how harmonics are produced. And， this article provides emprical formula which makes choice for APF more reasonable， accordingly reduces harm of harmonics.
Key words： harmonics；active power filter （APF）；harmonic current
中图分类号：TH132.43 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）11-0026-02
0 引言
谐波是现代电子的副产品，当大量个人计算机（单相负荷）、UPS、变频设备或能够将交流转换成直流的电子设备使用时，就产生了大量谐波。随着现代科学技术的不断发展，和国家节能减排工作的深入推进，火力发电厂的厂用电设备越来越多的用到变频装置，且单机容量较大，这类非线性负载会产生大量谐波电流，并进入厂用电系统，对系统内各种用电设备包括变压器、电动机、电缆等均会造成不同程度的危害，因此消除或抑制谐波危害就显得十分必要。
1 谐波的定义、产生的机理及危害
1.1 谐波的定义 谐波是具有50Hz整数倍频率的周波的组成部分，其频率是基波频率的倍数。特性谐波由电路中整流器的数量决定，有以下公式：
H=（n×p）±1
其中：n整数（1、2、3、4）；p 整流器或脉冲数量。
1.2 谐波产生的机理 “线性”和“非线性”定义了电流与电压波形之间的关系。线性负荷具有连续的电流，电压、电流之间具有线性关系。非线性负荷具有非连续的电流，因此与电压波形是不对应的。
非线性负荷产生谐波（在电流曲线上产生突然短脉冲），而不是平滑的正弦曲线（见图1）。
更进一步的说，正是应用了前端整流器设计，才导致所有的变频设备产生谐波。图2示例了一个典型的6脉冲整流器。
变频设备产生的谐波，其程度和幅值是由其本身设计以及非线性负荷与所联配电系统阻抗的关系决定的。设备之前的电源线路阻抗决定了反馈到配电系统的谐波电流、电压的幅值和振幅。图3说明了这种关系。
此外，通过配电阻抗反馈的畸变电流引起了电压降或谐波电压畸变，其关系与配电系统的故障电流、阻抗是成比例的。
1.3 谐波的危害 电压过高或谐波畸变能够导致配电系统及其供电的设备出现各种问题，诸如电容器寿命减少、断路器误跳闸、变压器损耗增加等。
2 谐波的治理措施
按照谐波产生及危害的领域，可分为主母线侧谐波和终端用户侧谐波。
主母线侧谐波的主要影响范围是电力变压器、配电主设备等。终端用户侧谐波的主要影响范围是计算机、节能灯、控制及精密测量容量小。针对火电发电厂，本文主要介绍主母线侧谐波的治理措施。
在火电发电厂中，当变压器带有较多变频装置时，比如空冷变压器带有风机变频，变压器主母线侧就存在谐波，谐波次数在2～40，谐波频率在100Hz～2kHz。此时谐波能量大，对设备有明显物理损伤，谐波源较为单一，衰减较快时不干扰控制设备。为了消除主母线侧谐波，采用有源电力滤波器（APF）是目前相当有效的方法。
将APF以并联的方式接入电网，实时监测电网中由非线性负荷产生的电流波形，滤除其中的基波部分，并将剩余的部分反相，再通过IGBT变换器将反相电流注入到电网中，实现抑制谐波、动态补偿无功的功能。
某型APF产品的工作原理如图4所示。
关于APF的详细内容可参见文献1，本文不再赘述。
为了更好地消除、抑制谐波，那么合理地选择APF就变得很重要，而谐波电流则是进行合理选择的必要条件。
3 谐波电流的计算
由于谐波电流计算涉及到诸多因素，尤其是在实际发生的现场更为复杂，很多设备即使谐波源，同时也是吸收谐波的消谐装置。在这种情况下，收集到完整的电气设备谐波数据是很困难的，在此提出谐波电流计算的经验公式，以满足工程设计要求；
ITHD=k1×k2×THDi■（1）
ITHD：谐波电流，单位：A；
k1：负荷率，即计算负荷占变压器额定容量的比例，通常在0.5～0.8之间；
k2：综合治理系数，通常在0.2～01.0之间；
S：变压器额定荣，单位：kVA；
THDi：谐波电流畸变率，通常在10%～35%之间。
k2的定义及选取。供电系统中的变频设备不同，容量不同，接线形式不同，那么，谐波产生后，同样会相互作用，同时，以功率因数校正为主的补偿装置也会与谐波相互作用，有吸收，也有震荡，故设置k2系数。根据火电发电厂中的变频设备类型、数量，k2取值在0.6～0.8。
根据工程经验，THDi的取值在20%～25%。变频器数量较多时，可取值在25%～35%。
例如，某火力发电厂，一台空冷变压器的额定容量为2500kVA，负荷率k1为0.8，综合治理系数k2取0.7，谐波电流畸变率取25%。
由公式（1），得
ITHD=0.8×0.7×25%■=505.2A
得出估算的谐波电流值，便可进一步选出适当的APF产品，从而避免了谐波电流值估算过大或过小，从而影响APF的谐波消除效果。
4 结束语
今天，随着节能减排工作的深入开展，越来越多的火力发电厂设备开始使用变频装置，这些变频装置通常单机容量较大，其产生的谐波对厂用电系统的安全稳定运行造成了较大影响。作为一种有效的谐波治理措施，有源电力滤波（APF）的应用，可以很大程度上减少这种谐波的危害。为了更加合理的选择APF，本文提出了一个谐波电流计算的经验公式，对火电发电厂的工程设计具有积极的借鉴意义。
参考文献：
[1]王兆安，刘进军主编.《电力电子技术》第5版.机械工业出版社出版.
[2]马胜利.变配电系统中的谐波治理.价值工程杂志，2012（05）.
谐波电流范文2
关键词： 电弧炉； 负荷建模； 谐波抑制； 仿真模型
中图分类号： TN710?34； TM743 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）05?0159?04
Abstract： The electric arc furnace （EAF） has the characteristics of three?phase unbalance， nonlinearity and time?variable load， which seriously effects on the electric energy quality. On the basis of the ace length random characteristic and actual ope?rating environment of the arc furnace electrical system， the simplified arc current and voltage characteristics are used to obtain the equivalent resistance mathematical model of the AC arc. The correctness of the model was validated with Matlab/Simulink. The simulation model of the three?phase arc furnace electric system with nonlinear time?varying characteristic was established to analyze the its harmonic. The passive filter is adopted to suppress the harmonic. The simulation results show that the system can reduce the total harmonic distortion rate and improve the power quality effectively.
Keywords： electric arc furnace； load modeling； harmonic suppression； simulation model
0 引 言
随着我国工业的飞速发展，很多具有非线性负荷的电力电子装置被广泛地应用到工业生产中，加之我国钢铁产量的飞速增加，像电弧炉这种非线性负荷在供电系统中所占的比例也越来越大，从而导致供电系统中电压波动与闪变，谐波增多和三相不平衡现象越来越严重，这些问题则会严重的影响电网供电的质量[1]。
对电弧炉电气系统进行谐波电流研究的基础是建立合适的电弧炉系统数学模型，而电弧炉模型又是研究的关键。目前有很多研究者针对电弧炉提出了很多种建模方法[2?5]。本文根据电弧弧长随机特性，得到了交流电弧的等效电阻数学模型，利用Matlab/Simulink仿真软件建立该模型。然后再建立三相非线性时变电弧炉电气系统的仿真模型，利用该模型可以对电弧炉电气系统进行谐波分析，并找出改善电能质量的方法。
1 电弧炉电气系统模型
图1是一个典型的电弧炉供电系统，其中[XS]是PCC点的短路电抗，ST是配电变压器，[Rp]和[Xp]分别是配电变压器至电弧炉变压器之间传输线的电阻和电抗。FT为电弧炉变压器，[RC]和[XC]是电弧炉变压器至电弧炉间的短网电阻和电抗。
本文是在Matlab 2012b/Simulink仿真环境下进行电弧炉系统的仿真研究。Matlab提供了动态系统建模、分析仿真的交互环境，无需大量的程序输入，只要通过简单直观的鼠标操作就能够建立起复杂的模型。Simulink模块库中专门提供了一些专用原件和模块，比如SimPower Systems电力系统模块库中提供变压器、电源和测量模块等，可以直接利用这些模块进行模型搭建。因此最关键的是搭建交流电弧炉的仿真模型。
2 电弧炉电气系统
2.1 交流电弧炉的电弧等效数学模型
电弧炉是通过电弧产生的高温来熔炼炉料的一种设备。分析交流电弧的物理特性时，找一个与电弧炉交流电弧的电气特性相同或者极其接近的等效电路元件，使它表现出电弧炉对电网的影响，称这个等效元件为交流电弧电阻模型，用它来反映交流电弧炉的电气效果。并且这个交流电弧电阻模型应该最大限度地表现出交流电弧的主要物理特征。
由文献[6]可知电弧电阻的计算公式为：
式中：[L]为电弧弧长，而在实际炼钢过程中，弧长是不断变化的；[θ]为电弧电流过零点时滞后于外加激励的相角；[A]反映了弧柱温度最低值对电弧电阻数值的影响大小；[B]反映了电弧温度对电弧电阻变化的影响；[C]为比例系数，是常数；[D]反映了弧柱气体的热惯性对电弧电阻的影响。
2.2 电弧炉电弧时变电阻模型参数估算
2.2.1 [A]和[B]的估算
2.2.3 [D]和[θ]的估算
[D]表示由于热惯性的影响，弧柱温度变化滞后于电弧电流的角度。在小电流的条件下，[D]取[-8°～][-12°]之间的值比较适宜[7]。
[θ]为电弧电流过零点时滞后于外加激励的相角，在研究实际电弧炉对电网的影响时，应该考虑外加激励初相[θ]的影响。先用一个线性时不变电阻来等效替代电弧电阻，并且使替代后的电路的功率因数等于电弧炉平均功率因数。然后用正弦稳态电路的方法计算电弧电流的初相角，以此作为[θ]的估算值。
2.2.4 Matlab/Simulink仿真模型
在Matlab/Simulink环境下建立的电弧炉电气系统的仿真模型如图2所示。图中3个子系统模块EAF1，EAF2，EAF3在实际系统中分别代表三相电弧炉，三相电源的电压为35 kV，频率为50 Hz。配电变压器额定功率为100 MVA，35 kV/10 kV，电炉变压器额定功率为3 200 kVA，10 kV/240 V。当电炉变压器容量为1 800～4 000 kVA时，[RC]的范围为17[×]10-4～21[×]10-4 Ω，[XC]的取值范围为40[×]10-4～60[×]10-4 Ω[7]，在此取[RC=]0.002 1 Ω，[XC=0.004 ]Ω。
根据式（1）建立的电弧炉子系统（EAF）如图3所示，两个端子Connection Port1与Connection Port2分别为输入端和输出端。
2.3 仿真结果
根据之前设定的系统电路参数来确定仿真电路中各元器件的参数。图4，图5分别是交流电弧炉电气系统模型三相电弧电压、电流的仿真结果。将本文所建仿真模型的电流、电压波形与实际碳电极和铜电极交流电弧电压、电流波形[8]相比较，发现两者基本相同。可以看出，交流电弧炉在稳定运行时，电弧电流、电弧电压的畸变也是十分严重的，其波形不是标准的正弦波形，每相都有不同程度的波形畸变。
在电弧炉实际运行时，弧柱温度的变化、弧柱温度最小值、弧柱电导率和热惯性等因素对电弧电流的影响较大，这些影响因素决定了交流电弧电阻是一个非线性的时变电阻，这就是电压、电流波形畸变的原因。这也说明此模型的电压、电流里含有大量的谐波。
3 电弧炉电庀低车男巢ǖ缌鞣治
炼钢电弧炉作为电力系统内部的一大谐波源，它是一个极其复杂的连续频谱。在Matlab软件的Simulink仿真中有一个Powergui模块，通过这个模块中的FFT Analysis（快速傅里叶变换）功能，可以对三相电弧炉仿真后得到的电压、电流波形进行分析，从而了解本文建立的电弧炉电气模型产生的谐波情况。
3.1 电压波形谐波分析
图6为电弧炉A相、B相和C相的电压谐波分析，从图6中可以看出此模型主要产生的是3次、5次的奇次（2n+1次）谐波，总谐波失真THD达到了83.12%，106.29%，73.83%。这表明波形发生了巨大的畸变。
3.2 电流波形谐波分析
图7为电弧炉A相、B相和C相的电流谐波分析，从图7中可以看出，此模型主要产生的也是3次、5次的奇次（2n+1次）谐波，总谐波失真THD为19.79%，17.85%，45.68%，从中可以明显看出电弧炉三相不平衡。
4 谐波的抑制
对谐波的抑制就是减小或消除注入系统的谐波电流，装设滤波器吸收谐波电流是当前最主要的抑制谐波的方法。无源滤波器是传统的谐波补偿装置，是由滤波电容、电抗器和电阻器组合而成的，与谐波源并联，除起到滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要。
4.1 加无源滤波器的仿真模型
在图2所示的交流电弧炉电气系统模型中，在谐波源附近并联无源滤波装置，如图8所示。在Matlab/Simulink中的library中，提供了一个三相无源滤波装置（Three?Phase Harmonic Filter）。从图7中可以看出A，B，C三相电弧炉电流最主要的谐波分量都是3次谐波和5次谐波。因此只要设置无源滤波器参数来消除3次谐波和5次谐波就能较好地进行谐波抑制。
4.2 滤波后的效果
图9为加装滤波器后的PCC点三相电流波形。与图5做比较，畸变的电流波形被矫正，已经基本形成正常的三相正弦交流电电流波形。
再分别用FFT Analysis对其A，B，C三相进行谐波分析，三相的3次谐波分量和5次谐波分量都被有效的降低，A，B，C三相电流总谐波失真THD分别为0.61%，0.64%，0.87%，都被有效地降低至1%以下。
5 结 论
本文提出的三相非线性时变电弧炉电气系统的仿真模型，是根据电弧弧长随机特性和电弧炉电气系统实际运行环境下得到的电弧等效数学模型的基础上建立起来的。该模型易于实现、灵活方便、仿真速度快，并且可以使用FFT分析模块进行在线谐波分析。为了抑制谐波、改善电能质量，本文采用无源滤波器进行滤波，取得了明显的效果。
参考文献
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谐波电流范文3
关键词 变频器；船舶电网；电流谐波影响；应对策略
中图分类号U66 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）69-0073-02
研究表明，在工艺机械设备随处可见，并能改变各行各业传统作业模式的工业化时代，变频器在其中起着不可或缺的重要作用。因为，变频器的调速性能能够满足各种工业生产要求,极大地提高工业生产效率。尤其是对风机水泵调速调节流量的节能效果非常明显,从而使得变频器在船舶行业得到广泛的推广与应用。然而，随着变频设备在船舶电力系统中的应用进一步扩大，将会导致各种非线性负荷的增加，同时，船舶中所涉及的电力电子设备的能耗占船舶电气总能耗的比例越高，进一步加大人们对使船舶电网中谐波污染分析的难度，进而直接影响到船舶运行的安全可靠性以及相关企业的经济效益。
1 变频器对船舶电网电流谐波的影响分析
1.1对电力控制元件和电容器的影响
一旦变频器对船舶电网电流谐波影响达到一定限度，将会使得原本确保整个船舶电流网络的电子式保护继电器工作失灵，或者导致可编程控制器（PLC）等因谐波而产生误动作，从而影响到船舶电网系统的其他元件的失效。此外，由于谐波电流将会产生大量的额外电流，从而使电容器和系统产生并联谐振造成谐波电流放大,在过大电流的载荷下，将会使电容器出现过载被击穿或烧坏。
1.2对动力设备的影响
在谐波电流的影响下，对于那些依靠电压源型变频器供电的普通电机,其转矩将会降低。因为，电机在调速运行时谐波引起电机的铁损和铜损进一步增加,不能够产生原有的额定转矩,尽管现代变频器技术在一定程度上能够克服各种障碍以得到足够的转矩,但是，若要在此情况下长期维持额定转矩运行，只会加剧船舶动力设备的损耗，进而导致电机长期处于高温状态下工作而缩短绝缘寿命。
1.3对船舶通讯设备的影响
由于谐波电流的产生，使得通讯系统的工作模式必须处于有谐振的环境中,当谐波达到通讯系统的临界点时，将会使整个通信系统出现通讯干扰，不利于船舶与指挥台之间的信号传输，进而影响到船舶航行的安全性。
2 变频器对船舶电网电流谐波影响的对策
2.1增加滤波电抗器
一般情况下，在变频器输入输出端增加滤波电抗器，能够有效地减少变频器所产生的谐波对船舶电网的影响。因为，滤波电抗器其工作原理正是与谐波产生的相反，从而达到抑制谐波的目的，这样不仅能够确保变频器自身的安全运行,即避免由自身所产生的谐波干扰而出现功率忽大忽小的情况，还可亦减了变频器对船舶电网的污染，使船舶电网信号处于最优状态。同时,因这些变频器是装在薄钢板制成的控制柜中的,将变频器单独可靠接地后,加上控制柜的屏蔽作用,大大降低了高频谐波对周围环境的高频辐射。
2.2船舶电网设计中采用无源滤波器
由于无源滤波器成本低下，结构简单，易于实现，不仅能够有效地抑制由变频器所产生的谐波，还可以补偿无功功率，在船舶行业受到人们的青睐。无源滤波器包括单调谐滤波器和双调谐滤波器这两种类型。其中，单调谐滤波器主要是用于吸收由变频器所产生的单次谐波；而双调谐滤波器可同时吸收两个次数的谐波，其工作原理与单调滤波器相同，只是它在在谐振频率附近实际上等于两个并联的单调谐滤波器。此外，双调谐滤波器的基波损耗比单调谐滤波器的小，仅一个电抗器承受全部冲击电压，但是其构造较复杂，调谐困难，也不利于实现。
2.3采用限压滤波器(du/dt滤波器)
研究表明，限压滤波器除了包含电抗器之外,还有电容阻或电容器吸收整流桥,这些电子元件能够明显地降低谐波峰值电压，同时，还可以有效地增加谐波电压峰值上升时间，即减少du/dt值。例如，谐波电压峰值可降到684V，du/dt为40V/μs，然而，却不影响电机的运行性能，因为对电机所造成的损失电压大约只占其额定电压0.5%~1.0%,从而减少启动转矩和最大转矩。尤其是在船舶电机绝缘水平相对比较弱的情况，限压滤波器表现出良好的效果。
2.4设置π型滤波器
在船舶电网电流中，π型滤波器设置在主变压器和应急变压器初级与次级两端,同时，并装设由电感、电容及电阻组成的单调谐滤波器和低通滤波器，将会极大地降低变频器对船舶电网电流谐波的影响，为船舶的安全、正常航行提供可靠保障。其中，低通滤波器是为了吸收若干较高次谐波的滤波器，而单调谐滤波器是针对某个特定次数的谐波而设计的滤波器。由此可见，设置π型滤波器的方法，在降低变频器对船舶电网电流谐波影响中不仅效果良好，还可以切实地降低船舶运作成本，简单易于实现，并为相关船舶企业最终实现经济效益与社会效益提供可靠保障。
3 结论
综上所述，随着我国船舶工业的不断发展，加上我国海上贸易日益扩大，使得船舶中变频器对船舶电网电流谐波影响越来越受到人们的关注。因为，船舶上的电网电流、航行设备运行、船舶上无线电通信以及部通信工作等都会受到谐波影响，因此，这就需要相关人员必须综合各种有效策略切实地减少谐波的影响，对于确保船舶的安全、可靠航行，最终为相关船舶企业创造更大的利益空间。
参考文献
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[2]韦和平.高压变频器对电网的影响[J].现代电子技术，2005(17).
[3]刘佳畅.浅析变频器对电网的污染及对策[J].变频器世界，2009(3).
[4]赵同春.变频器对船舶电网谐波干扰的对策[J].上海造船，2006(4).
谐波电流范文4
关键词：直流输电；感应滤波换流变压器；谐波不稳定；正序负序
中图分类号： TM721 文献标识码：A
高压直流输电系统中，当交流系统不对称且触发脉冲相位间隔不相等时，换流器产生的低次非特征谐波电流将流入交流系统，如果交流系统的非特征谐波阻抗较大，有可能通过AC/DC的正反馈作用，造成互补谐振，引起谐波不稳定，使直流侧的电压和电流发生摆动，交流系统电压畸变，以至于系统不能正常工作.研究高压直流输电系统的谐波不稳定的文献\[1\]建立了电磁暂态仿真模型，分析了交流系统与直流线路之间的谐波不稳定，但没有对发生谐波不稳定的机理进行分析.文献\[2\]分析了谐波不稳定的主要原因是交直流谐振频率和交流系统短路比，在弱交流系统下，如果交直流系统满足频率互补的关系，则极有可能发生谐波不稳定现象.文献\[3\]用开关函数模型计算了当交流系统不对称时换流器交直流侧的等值谐波阻抗，指出谐波阻抗是研究系统谐波不稳定的关键因数.对上述文献进行综合分析，可以得出交流系统不对称是引起谐波不稳定的主要起因.交流系统不对称直接引起换流阀导通时间的偏移，换相角不相等，以及包括换流器、变压器在内的交直流系统的等值谐波阻抗的大小发生变化，而这些是引起谐波谐振的关键因素.目前，抑制非特征谐波不稳定的主要措施是：1)在换流母线上安装滤除非特征低次谐波的LC滤波器；2)采用基于电压源换流器的VSCHVDC高压直流输电系统.第一种措施不足之处是存在经济和可靠性的问题.第二种措施不足之处是VSCHVDC本身的局限性，不能应用于大容量的高压直流输电系统.本文提出一种基于感应滤波的直流输电系统拓扑结构，利用这种感应滤波技术的换流变压器的优点是能降低变压器的振动和噪声，提高直流输电的效率，降低换流变压器的容量，改善无源滤波器的滤波效果，减少换流变压器的直流偏磁\[4-10\].本文对基于感应滤波的直流输电系统在交流系统出现单相接地故障时，用傅里叶分析对交流系统的正序电压，负序电压在直流侧产生的谐波电压进行了计算和分析.从机理上计算了谐波从交流侧传递到直流侧的规律.最后，利用实验室的基于感应滤波的直流输电系统和传统的直流输电系统进行了模拟运行.得出基于感应滤波的直流输电系统比传统的直流输电系统在抑制谐波不稳定方面具有优势.本文的计算方法为进一步研究高压直流输电系统的故障特性，交直流输电系统的无功功率模型，计算直流侧的无功功率提供了理论依据.
3 结论
本文采用傅里叶分析方法，计算了当交流电源发生单相接地故障时，基于感应滤波的直流输电系统整流站直流侧的谐波电压.结果表明：
1)采用正序和负序分别计算交流换相电压传递到直流侧的电压谐波情况，能反映谐波传递的机理.正序电压传递到直流侧产生的是次数减1的谐波电压，负序谐波电压传递到直流侧产生的是次数加1的谐波电压.2次谐波，在直流侧产生11，13次含量大的特征谐波，基波负序在直流侧产生2次谐波；
2)感应滤波换流变压器代替传统的换流变压器，在滤波绕组接入11、13次，2次LC滤波器后，在交流系统故障时，能使换流电压的跌落值降低，并且经过滤波器的短路作用，使交流侧含量大的2次谐波减少80%，避免了低次谐波发生谐波不稳定.
3)直流侧电压的谐波准确计算，对整流电路的无功计算具有指导意义.
参考文献
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谐波电流范文5
关键词：宁波电商；跨境电商物流；协同创新
基金项目：宁波市软科学课题（编号：2016A10059）；宁波大红鹰学院校科研基金（编号：1320151003）
伴随着世界经济一体化的快速发展，互联网信息技术在经济贸易领域的应用不断加深，全球经济已进入调整期，跨境电子商务贸易逐渐成为主流贸易，电子商务正式步入跨境电商时代。2012年3月，国家工信部颁布的《电子商务“十二五”发展规划》明确指出跨境电子商务是发展的重点；由国家发改委、海关总署共同实施开展的国家跨境贸易电子商务服务试点已于同年12月全面启动，郑州、上海、重庆、杭州和宁波成为国家首批试点城市。
宁波是中国第5大出口城市，拥有22500多家外贸进出口企业，产业实力雄厚，临港物流业发达，城市信息化水平高，开展跨境电商贸易的土壤非常发达。然而，随着跨境电子商务贸易的快速兴起与发展，物流服务的瓶颈制约作用也愈发突出。物流服务混乱的竞争市场、低水平的物流服务以及亟待完善的物流网络和信息化水平等都严重制约了电子商务的发展。因此，如何提升区域物流的服务水平和专业服务意识，寻求跨境电子商务和物流服务的协同共赢的合作模式显得尤为重要。2013年10月，宁波市政府了《宁波市委关于强化创新驱动加快经济转型发展的决定》，明确提出持续推进科教兴市“一号工程”，强化政策扶持，有效实施协同创新战略。
一、研究概述
近年来跨境电商风生水起， 然而目前针对跨境电子商务与物流配送均衡和协同创新的著名理论成果和实证分析较少。李向阳认为我国跨境电子商务在物流方面面临的限制越来越大，必须通过物流网络建设、加强海外仓等的建立和管理等措施来提高跨境电子商务整体竞争力。曹淑艳等运用SWOT分析方法全面剖析了跨境电子商务第三方物流的现状和问题，指出整合物流产业链，注意供应链的各个环节的紧密联系，能够有效提高电子商务行业的服务质量。周沛峰（2014）分析了物流对小额跨境电子商务的意义，对现有物流模式和跨境第三方物流进行了具体的研究。张夏恒等（2015）认为通过运作海外仓可以有效地解决跨境电商在物流运作中存在的众多问题。周宁等在《外贸电商定位：网商成功之道》中指出虽然B2C电商外贸活动一显示出飞速发展的趋势，但是跨境电商物流却成为商贸活动进一步发展的重要制约因素。因此，当前迫切需要制定相关切实可行而全面的现代化物流与供应链服务解决措施，以保证物流、资金流和信息流的相互融合与协调，让国内电商贸易逐步走向世界，大力发展跨境物流以促进跨境电商贸易发展。总而言之，就一般的电子商务而言，物流即是一个非常重要的节点，其作用在跨境电子商务在兴起和发展的过程中更是一个演化的复杂系统工作，它包括了技术和物流以及社会三个主要系统及其之间的资源整合与集成运营，要想使得跨境电子商务得到顺利发展，对于物流的创新发展研究势在必行。
二、宁波市跨境电商物流发展现状
（一）跨境电商产业带动现代物流技术发展
宁波市是中国第四个跨境电商贸易试点城市，大批跨境电商企业自2013年以来在宁波兴起并取得一定发展。截至2015年11月，宁波保税区总共有试点电子商务企业347家，其中106家已通过“跨境购”平台正式上线运营，65家在此基础上还专门开设了线下O2O体验店，更有一部分试点电子商务企业启动了新三板挂牌或融资。跨境电商企业的迅速发展与壮大，在一定程度上适时地带动了物流等跨境供应链的高效运营。为适应跨境电子商务的发展，宁波市建立了国内最初的第四方物流平台信息标准体系。建立了包括宁波港口物流信息、宁波航运交易所、宁波现代物流网、大掌柜、咖狗网以及慈溪物流公共服务平台、余姚物流网在内的著名物流信息平台。
（二）跨境电商物流平台颇具特色
针对跨境电商试点项目，为健康发展跨境电商，解决跨境物流中相关通关、物流渠道、逆向选择和道德风险问题，宁波专门推出了“保税通”平台。该物流平台由宁波保税区主导，阿里巴巴、京东等相关企业参与合作，于2014年4月正式上线。“保税通”作为一个辅助通关技术的平台，同时辅助海关和检验检疫对客户进行实名身份注册以及相关额度控制等活动。客户从境外商户的购物网站下单购买商品，商户将相应商品以批量的方式用集装箱运到宁波保税区仓库作为库存管理。客户在购物网站下单后，商品在保税区分拣包装，并以快递的形式寄出派送。
（三）政府利好政策促进跨境电商物流协同创新
宁波市是中国第四个跨境电商贸易试点城市，2014年是宁波跨境电子商务元年，自跨境电商正式上线运营以来，宁波跨境进口增速迅猛，并开通了保税集货和直邮进口模式，得到了政府的高度关注和大力支持，重点建设了包括北仑跨境电商贸易进口分销基地在内的多个跨境电商基地。
为了维护跨境电商的健康与稳步发展，从中央到地方都出台相关利好政策进行扶持。2010年，国家商务部、国家发展和改革委员会、财政部、商务部等即启动了重点推荐和培育电子商务平台的工作。2013年10月宁波市政府提出的《宁波市委关于强化创新驱动加快经济转型发展的决定》中明确指出深入推进科教兴市“一号工程”，强化政策扶持，全面实施跨境电商与物流协同创新战略。与此同时，宁波各县（市）区也纷纷出台相关政策，如保税区颁布了《关于加快电子商务发展的若干意见》、《关于印发宁波保税区跨境贸易（进口）电子商务基地发展规划（2013～2015）的通知》等。政府相关扶持政策的及时和稳步颁布为跨境电子商务物流协同创新体系的建立在组织机构、经费平台等方面起了积极的引导作用，构成了促进协同服务模式创新的有利环境支撑体系。
三、宁波跨境电商物流协同创新存在的主要问题
（一）跨境电商企业物流成本高，服务效率低
物流业规模持续扩大，在国民经济和服务业中的地位明显提升，但物流成本仍较高。“十一五”时期，宁波市物流业发展全面提速，实现社会物流总额1.5万亿元，物流业增加值和社会物流总额年均增长率分别为17.4%和15.4%。2010年全市实现物流业增加值506.9亿元，分别占浙江省服务业增加值和生产总值的24.6%与9.9%，进一步确立和巩固了宁波市物流业的产业地位。但从物流成本看，2010年宁波市物流总费用占GDP比重为17.83%，远远高于发达国家9%左右的水平。如此高的物流成本对于现阶段多数尚处在发展阶段的电商企业来说已成为一大难题。
另外，宁波虽有3000多家物流企业，但大多数为落后的传统企业。物流服务资源条块分割现象严重，物流企业服务功能较为单一，普遍缺乏能将多种运输方式乃至仓储管理、订单配送等供应链环节进行整合优化的现代化新型物流企业，在跨境电商业务中队信息流、资金流的整合能力更显薄弱，无法适应跨境电商的高效管理要求。
（二）跨境电商物流基础设施尚不完善，综合服务体系尚未健全
现阶段，宁波市跨境电商物流市场集中度较低，企业规模普遍偏小，物流服务规模化和集约化水平有待提高。此外，物流系统功能尚不发达，仓储和运输等相关物流基本功能仍不协调，长途运输和短途配送之间的有效衔接仍然很欠缺，尚未形成一个完整的物流系统，“小、散、弱”的发展格局亟须扭转。
（三）跨境电商物流专业人才紧缺
在跨境电商平台、产业园建设的带动下，宁波市跨境电商企业进入快速发展时期，然而符合需求的跨境电商物流人才高度紧缺。目前，物流企业从业人员基本能达到行业需求，但具备深度物流理论和实践能力的中高端物流人才十分缺乏，不能适应跨境电子商务行业发展。造成这种困境的主要原因是跨境电商物流人才培养体系尚不健全，宁波市高校对电子商务人才的培养主要有电商技术人才和营销人才，对物流管理人才的培养普遍面向港口服务企业、第三方物流企业以及供应链管理，而目前同时掌握跨境电商和物流运作的复合型应用人才培养体系尚不成熟和健全，导致跨境电商物流高度紧缺。
四、宁波市跨境电商物流协同创新对策研究
（一）整合跨境电商物流服务资源、创新综合服务模式、提供优质服务
当前，宁波市跨境电商行业进入全面和快速发展时期，对物流企业的服务功能和水平要求愈来愈高，传统物流企业单一服务、功能碎片化的运营模式已难以为继，物流服务资源条块分割化等弊端已成为阻碍跨境电商进一步发展的重要因素。物流企业可利用宁波港口外贸优势，通过规模化、集约化运作提高跨境电商物流服务的一体化水平。通过借助完善的“三位一体”集疏运体系和扎实的外贸产业基础，以及宁波保税区、宁波保税物流园区等运作成熟的跨境物流平台，物流企业整合跨境电商物流服务功能，创新服务模式，提供优质和个性化的服务。
（二）创新跨境电商与现代物流服务技术手段，提高协同创新技术水平
以服务供应链和服务科学相关理论为基础，重视技术方法的运用，以促进跨境电商物流企业信息化协同度。作为跨境电商物流企业，要加强ERP、RFID等高技术含量的现代化供应链产品和服务的运用，通过技术创新，提升跨境电商物流企业间的协调运营效应。同时，重视IT等相关企业与物流企业的协调性，促进同步发展，形成各个核心企业、竞争企业和相关企业间的有效契合，从而实现跨境电商物流协同体系良性发展（如图1所示）。
（三）加快跨境电商物流创新人才培养，促进跨境电商物流人才协同创新
跨境电商物流人才主要分为三类，即物流操作人才、物流管理人才和物流规划人才。目前物流操作人才市场基本趋近饱和，但是流动性较大，因此处于供需两旺的状态。对于中高端物流管理和规划人才的培养是当前亟须解决的问题。
推动企业、行业协会、高校和科研院所开展多种形式的协作联合培养跨境电子商务物流管理和规划人才，规范和推进物流师职业资格认证、跨境电子商务师认证、制定人才激励政策，引进国内外优秀物流专业人才等措施全方位地构建促进宁波市跨境电子商务与物流服务发展和服务模式创新的人才支撑体系。利用在甬高校和著名的跨境电商物流企业，合作培养跨境电商物流创新人才。具体来说，对跨境电商物流人才能力的培养目标，致力于培养具有较强的电子商务和物流专业能力以及熟练掌握外语能力之外，同时具备国际视野的创新型人才；培养制度涉及跨境电商物流企业和高校的文化和办学理念、规章制度以及管理运营；培养方法则主要表现为课堂教学、课后任务和见学实习等途径。图2表示跨境电子商务物流人才培养模式博弈分链图，呈现出博弈组链的形式，是细化组织系统博弈链网图的结果。同样的，B和C分别代表企业和高校培养模式。
结语
跨境电子商务已成为当前国际贸易的新潮流，是企业实现进一步发展的新增长点。对于宁波企业来说，应顺应跨境电商新潮流，大力发展跨境电商产业。跨境电商物流协同作为一种创新型的思路和措施，应积极做好前期的研究，充分结合“宁波试点”，根据“电商换市”实际进程，突出政府的主导地位，巩固跨境电商物流企业的主体地位，制定出切实可行的高校运作方案和措施，保障跨境电商产业的有序发展。
参考文献：
[1]李向阳.促进跨境电子商务物流发展的路径[J].中国流通经济，2014，10：107-112.
[2]孟玲，涨宝明.跨境电子商务环境下物流业的发展[J].物流工程与管理，2014，36（11）： 110-113.
[3]曹淑艳，李振欣.跨境电子商务第三方物流模式研究[J].电子商务，2013，3：23-25.
[4]万莹.我国跨境电子商务物流的现状、挑战即对策[J].中国物流与采购，2014，20：68-69.
[5]曹淑艳，安然，李昊彤.基于SWOT分析的跨境电子商务第三方物流研究[J].电子商务，2013，11：25-27.
[6]周沛锋.小额跨境电子商务物流模式研究[J].电子商务，2014，7： 20-21.
谐波电流范文6
关键词： 谐波源 谐波危害 谐波治理的标准及措施
中图分类号： TU2 文献标识码： A
1 引言
随着大量的非线性负荷在医院中的使用，谐波污染问题越来越严重，其造成的电压波动直接影响着精密医疗设备的正常使用。因此，必须引起我们电气设计人员的高度关注，尤其是医院的电气设计。因为医院是治病防治、保障人民健康的卫生事业单位，直接关乎人民的生命安全。
2医院内主要的谐波源
常见的谐波源主要有 ：（1）换流设备 ；（2）电弧炉 ；（3）铁心设备 ；（4）照明设备 ；（5）生活日用电器等非线性设备。
对于医院场所可以将谐波源分为以下几类 ：
1）变频设备 ：由于节能需求，大量的变频调速电梯、变频风机等变频调速设备在医院中大量使用。医院的变频设备一般为6 脉波整流设备，所以会产生大量5、7 次的谐波电流及少量的其他次数的谐波电流。
2）照明设备 ：为了节能，目前医院使用大量的带电子整流器荧光灯具，部分科室如放射科、眼科、高级病房等部分房间采用调光灯具，此类灯具的采用会使系统中产生大量的3 次谐波电流，注入电网。
3）DSA、MRI 等大型医疗设备 ：随着医院现代化程度越来越高，从国外引进了大量的医疗设备用于提高医院的诊断和治疗水平，这些大型医疗设备一般都含有开关电源、晶闸管等谐波源，因此会产生大量的3、5、7 次等谐波电流。
4）UPS 和计算机设备 ：为了保证供电的可靠性，现在医院的计算机网络系统都配备了UPS 设备，在末端计算机设备也配备了大量的开关电源，这些UPS 和开关电源均为谐波源，会产生大量的5、7 次等谐波。5）变压器 ：属于铁心设备，在电力电子装置普及以前，变压器是主要的谐波源。目前变压器谐波已退居很次要的位置，各种电力电子装置成为主要的谐波源。
3谐波的危害
3.1 对电缆的影响
由于趋肤效应，当频率较高的谐波电流流过导体时，导体的有效截面积小于导体的实际截面积。所谓的趋肤效应是指交流电流流过导体时，向导体的表面集中的一种物理现象。电流的频率越高，电流越向导体表面集中。而截面积小，会有更大的电阻，也就意味着将产生更大的热量。当频率较高的谐波电流流过导体时，导体呈现的电阻比基波电流要大，因此同样幅度的谐波电流将比基波电流产生更大的热量。
因为我们在进行线路设计时，导体的截面积是按照基波频率设计的。而当这些导体中流过谐波电流时，呈现更大的电流密度，导致更大的电阻损耗，从而导致导体过热。导体过热会导致电缆早期老化、甚至诱发火灾。
3.2 对变压器的影响
谐波电流流过变压器时，会增加变压器的线圈绕组的电阻损耗( 称为铜损) 和铁心的损耗( 称为铁损)，从而引起变压器过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。
3.3 对并联电容器的影响
（1）无功补偿装置中的保险丝烧断 ：这是流过补偿装置的电流过大导致的。
（2）无功补偿装置中的电容炸裂 ：这是流过补偿电容的电流过大，导致电容过热引起的。
谐波电流造成这些危害的根本原因是谐波电容无功补偿装置与变压器构成的回路中发生了LC 并联谐振。LC 并联谐振会导致电流放大，烧毁无功补偿装。
3.4 3 次谐波的特殊危害
因为医院有大量的3 次谐波负荷，如带电子镇流器的荧光灯等设备，因此在处理谐波问题时，3 次谐波电流需要引起特别的关注。3 次谐波电流之所以危害很大，是因为3 次谐波电流在中性线上叠加，会导致中性线电流过大，造成火灾隐患。而中性线上是没有保护装置的，中性线上一旦出现过大的电流，只能任其过热。
4谐波的治理措施
解决谐波污染问题，目前主要有2 种途径 ：
1）对谐波源本身进行改造，使其不产生谐波也不消耗无功。在产品设计时就考虑减少和抑制谐波措施，就是所谓的“防病”的方法。对于医院设备来说，电视、计算机等其他电子办公设备，这些小的谐波源，目前采用在整流二极管和滤波电容之间插入一个电流整形器或叫功率因数校正器，使设备的谐波电流减少，目前在产品设计时考虑此方法有效抑制了谐波电流。
2）在电力系统或负载侧加装滤波装置，抑制谐波和补偿无功功率，这就是所谓的治病的方法。此种途径目前常采用以下几种方法 ：
（1）无 源 电 力 滤 波 器(Passive Power Filter,PPF) ：在电力系统中，PPF 一直是传统的谐波治理和无功补偿的主要手段。无源滤波器由LC 等被动元件组成，又称LC 滤波器，将其设计为某频率下极低阻抗，对相应频率谐波电流进行分流，其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道。其突出优点就是结构简单、运行可靠性高、运行费用低。
（2）有 源 电 力 滤 波 器（Active Power Filter，APF）：APF 是一种用于动态抑制谐波和补偿无功功率的新型电力电子装置，其工作原理是从补偿对象（谐波源）中检测出需要补偿的分量，如无功电流或谐波电流分量。由APF 产生一个与补偿分量极性相反及大小相等方向的补偿分量，以使补偿分量和APF 产生的补偿分量相互抵消，从而使电网电流只含基波分量，重新成正弦电流。
（3）无源滤波器和有源滤波器相比较各有优缺点 ：无源滤波器的优点就是结构简单、运行可靠性高、运行费用低。缺点是 ：首先是它的补偿特性受电网及负载影响较大 ；其次是在滤波器与供电网之间会发生串、并联谐振的可能，而放大谐波电流 ；不能对谐波和无功实现动态补偿等。
有源滤波器的优点是 ：它的补偿特性受电网及负载影响较小 ；不会与电网发生串并联谐振现象，可靠性高 ；可实现动态补偿等。缺点是结构复杂，造价太高 ；单独使用时，可以用在小容量的非线性负荷，而不能用于大容量的场所。
以上介绍了抑制谐波的一些主要方法及其原理和优缺点，而对于医院电气设计，我们要结合医院的负载特点及其医院的整体投资情况，来选择合适的方式来消除谐波。
医院配电系统谐波源负载主要特点 ：谐波电流频谱范围主要为3、5、7 次谐波 ；医院内电子设备、医技设备很多，这些设备对谐波很敏感 ；医院内谐波源比较分散。
因此我们通常采用的方法是在变电所变压器出线端集中设置无源滤波器，用以集中消除5、7 谐波和补偿无功功率。随着国家综合经济实力的发展，医院建设投资的增加，我们也可以采用变电所变压器出线端设置无源滤波器，而在谐波源比较集中的场所设置有源滤波器，如在UPS 集中的信息中心等场所，或是完全采用有源滤波器，进一步提高电能质量。由于基于有源滤波器的上述优点，采用有源滤波器必然是一个趋势，在一些发达国家有源滤波器已经被广泛的采用。
5 结语
以上是笔者对医院里的谐波源、谐波对医院的影响以及消除谐波的办法进行的简单介绍和总结。如有不当之处，请同行批评指正。
参考文献
