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【領(lǐng)步課堂】——數(shù)據(jù)中心諧波治理

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2017-01-05分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂1

一、什么是數(shù)據(jù)中心？
提到數(shù)據(jù)中心，相信有人會(huì)有疑問，數(shù)據(jù)中心是什么？數(shù)據(jù)中心是干什么用的？下面簡單介紹一下“數(shù)據(jù)中心”是何方神圣。
數(shù)據(jù)中心：是一整套復(fù)雜的設(shè)施。它不僅僅包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其它與之配套的設(shè)備（例如通信和存儲(chǔ)系統(tǒng)），還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及各種安全裝置。
隨著時(shí)代的進(jìn)步，信息化無處不在，涉及我們生活、工作、學(xué)習(xí)等方方面面，而作為信息化的核心部分——數(shù)據(jù)中心也就變得至關(guān)重要。數(shù)據(jù)中心即數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)的地方。數(shù)據(jù)中心能夠存儲(chǔ)大量的信息，一個(gè)數(shù)據(jù)中心的主要目的是運(yùn)行應(yīng)用來處理商業(yè)和運(yùn)作的組織的數(shù)據(jù)。這樣的系統(tǒng)屬于并由組織內(nèi)部開發(fā)，或者從企業(yè)軟件供應(yīng)商那里買。像通用應(yīng)用有ERP和CRM系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心也常常用于非工作站點(diǎn)的備份。公司也許預(yù)定被數(shù)據(jù)中心提供的服務(wù)。這常常聯(lián)合備份磁帶使用。備份能夠?qū)⒎?wù)器本地的東西放在磁帶上，然而，磁帶存放場所也易受火災(zāi)和洪水的安全威脅。較大的公司也許發(fā)送他們的備份到非工作場所。這個(gè)通過回投而能夠被數(shù)據(jù)中心完成。加密的備份能夠通過Internet發(fā)送到另一個(gè)數(shù)據(jù)中心，安全保存起來。為了災(zāi)難恢復(fù)。
數(shù)據(jù)中心的地位至關(guān)重要，因此數(shù)據(jù)中心一旦出現(xiàn)問題，后果可想而知。
然而數(shù)據(jù)中心和諧波又有什么關(guān)系呢？這要從諧波問題說起了。
二、諧波產(chǎn)生原因
諧波的產(chǎn)生原因是由于非線性負(fù)載的投入運(yùn)行，導(dǎo)致其電壓、電流波形為不同程度的非正弦波，根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)分析，分解成基波分量和具有基波分量整數(shù)倍的諧波分量。所謂非線性負(fù)載包括熒光燈、變頻器、整流設(shè)備、電弧爐、礦熱爐、LED、UPS等。那么問題就出在這里，數(shù)據(jù)中心中應(yīng)用大量UPS，而UPS就是重要的諧波源。因此，數(shù)據(jù)中心同樣會(huì)面臨諧波干擾，產(chǎn)生一系列問題。

三、諧波的危害
諧波是一種人們看不到、嗅不到、摸不著的污染，但是它的危害是十分嚴(yán)重的，主要表現(xiàn)在：
1、增加線損，減少設(shè)備使用壽命。
2、導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)作。
3、影響電動(dòng)機(jī)效率和正常運(yùn)行，縮短電動(dòng)機(jī)壽命。
4、增加變壓器和線路損耗。
5、影響和干擾測量控制儀器、通訊系統(tǒng)工作。
6、三次諧波導(dǎo)致中性線電流過大，引起電纜發(fā)熱甚至火災(zāi)。
   四、國家標(biāo)準(zhǔn)
  表示波形畸變程度的總諧波畸變率，是周期性電氣量中的諧波含量與其基波分量有效值之比，用百分?jǐn)?shù)表示?！禛B50174-2008電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定不間斷電源系統(tǒng)輸入點(diǎn)THDI含量小于15%。
  電流、電壓總諧波畸變率的計(jì)算以及相關(guān)《GB/T 14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》對(duì)公共電網(wǎng)諧波電壓(相電壓)限值如下圖：

五、解決措施

減小諧波影響應(yīng)對(duì)諧波源本身或在附近采取適當(dāng)?shù)拇胧?，通常情況下，采用加裝濾波器的方式治理諧波。濾波器一般分為無源濾波器和有源濾波器。
無源濾波器主要由無源元件R、L、C組成，利用元件的諧振特性，對(duì)某一特定頻率形成一個(gè)低阻通道，讓諧波成分通過濾波系統(tǒng)分流出去。有源濾波器由集成運(yùn)放和無源元件組成，它產(chǎn)生一個(gè)與系統(tǒng)諧波幅值相同、方向相反的諧波，去抵消系統(tǒng)中的諧波。
有源濾波器，是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。

LBAPF有源濾波器具有濾除2～25次各次諧波功能,它能夠有效解決傳統(tǒng)有源濾波器存在元件多、體積大、調(diào)試復(fù)雜、設(shè)計(jì)繁瑣和濾波特性不好等缺點(diǎn)。能夠同時(shí)滿足低通、高通、帶通、帶阻等多種濾波形式,具有較高的性價(jià)比、實(shí)用價(jià)值和濾波效果。

通過上述分析可以看到，諧波危害巨大，甚至?xí)韲?yán)重的事故，國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)注入電網(wǎng)的電壓、電流諧波含量也有嚴(yán)格要求，采用有源、無源濾波器濾除諧波，具有簡單有效的突出優(yōu)點(diǎn)，合理選擇濾波器，有效治理諧波，具有重要的意義。

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