一、概述
隨著現(xiàn)代化的進(jìn)程,非線性、沖擊性和不對稱性負(fù)荷大量接入電網(wǎng),供電質(zhì)量日趨嚴(yán)重。由于對生活質(zhì)量和工作效率的高要求,現(xiàn)在人們比以往任何時候更加關(guān)注電能質(zhì)量問題。
電能質(zhì)量包含多個方面,如電網(wǎng)電壓偏差、電壓諧波、電壓波動與閃變、三相電壓不平衡度等,但電壓諧波是電能質(zhì)量中最重要的一種。諧波主要是由用戶中的非線性用電負(fù)荷(如:整流裝置、冶煉爐、電氣化機(jī)車等)引起的,一個用戶引起的諧波不僅影響到自身,而且污染電網(wǎng)并影響到該電網(wǎng)中的其它電力用戶。
然而,由于電網(wǎng)的廣泛性和諧波的普遍性,廣大電力用戶、電力生產(chǎn)廠和供電公司希望隨時隨地了解電網(wǎng)諧波情況,因此通過對電網(wǎng)各點諧波的監(jiān)測,并對諧波進(jìn)行分析處理,以推進(jìn)諧波的治理,提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量和加強(qiáng)電網(wǎng)的管理,有著重要意義
二、系統(tǒng)的特點
電網(wǎng)諧波電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要特點體現(xiàn)以下幾個方面:
全面性:配電網(wǎng)的各級高電壓母線處(測量關(guān)口)、諧波源接入公用電網(wǎng)的公共連接點(包括用戶處)。本系統(tǒng)既可以實現(xiàn)單個變電站的諧波在線監(jiān)測,也可以實現(xiàn)區(qū)域變電站的諧波在線監(jiān)測。
實用性:長期在線監(jiān)測、安全、可靠、操作方便,可實現(xiàn)自動化。
經(jīng)濟(jì)性:現(xiàn)場安裝的儀器功能簡單、體積小、價格低,又能在平時作為常規(guī)儀器進(jìn)行顯示、諧波越限報警,便于推廣和普及。
安全性:本系統(tǒng)采用無線通信方式,實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控或就地?zé)o線通訊的非接觸式操控方式,有效地保證了儀器和工作人員的安全。
抗干擾:現(xiàn)場存在強(qiáng)電磁干擾,采用了多種措施提高儀器抗干擾能力。結(jié)構(gòu)上,采用了屏蔽式箱體結(jié)構(gòu),硬件設(shè)計上,加設(shè)看門狗電路、復(fù)合濾波電路和信號隔離電路;軟件設(shè)計上采用數(shù)字濾波技術(shù)、數(shù)據(jù)校驗技術(shù)、實時診斷技術(shù)等。
技術(shù)性:本系統(tǒng)采用的諧波測量儀器工作原理的技術(shù)水平要高,便于對實時監(jiān)測的傳輸?shù)臄?shù)字信號在接收終端進(jìn)行記錄、分析、統(tǒng)計、儲存和打?。桓唠妷耗妇€的諧波信號采集用國內(nèi)首創(chuàng)的由西安億維電力技術(shù)發(fā)展有限公司研制的《高壓諧波監(jiān)測系統(tǒng)》;本系統(tǒng)終端處理的軟件功能強(qiáng)、容量大。
三、電網(wǎng)諧波測量的目的與依據(jù)
目的
對發(fā)電、供電、用電三方的監(jiān)督管理,保證公用電網(wǎng)的諧波指標(biāo)限值在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi),以保障國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量以及人民的生活質(zhì)量。
依據(jù)
1、測量標(biāo)準(zhǔn)
原電力工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)《關(guān)于電網(wǎng)諧波管理的暫行規(guī)定》;
國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》;
國家標(biāo)準(zhǔn)GB17625.7-1998《低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值》;
國家標(biāo)準(zhǔn)GB17626.7-1998《供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、間諧波的測量和測量儀器導(dǎo)則》。
2、測量條件
選擇電網(wǎng)正常供電時系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最小運(yùn)行方式,且在諧波源工作周期中諧波量大的時段內(nèi)。
當(dāng)測量點附近安裝有電力電容器組或諧波濾波器時,有可能會產(chǎn)生某次諧波放大或諧振,應(yīng)在各種運(yùn)行組合的方式下進(jìn)行測量。
3、監(jiān)測點
原則上選擇諧波源接入公用電網(wǎng)的公共連接點,即供用電協(xié)議規(guī)定的電能計量點,測量該點的諧波電壓和諧波源(干擾電能質(zhì)量的用電設(shè)備)注入公用電網(wǎng)的諧波電流。
4、測試量
諧波電壓和諧波電流的諧波次數(shù)一般測量第2-25次,諧波電壓用含有率()表示,諧波電流用有效值(A)表示,總諧波畸變率用THD()表示。
5、測量間隔和持續(xù)時間
對于負(fù)荷變化快的諧波源(如:電弧爐、軋機(jī)、電力機(jī)車等),測量間隔時間不大于2分,測量次數(shù)不小于30次。
對于負(fù)荷變化慢的諧波源(如:化工整流器、直流輸電換流站等),測量間隔和持續(xù)時間不作規(guī)定。
6、測量數(shù)據(jù)的處理及諧波水平值的確定
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:取測量時段內(nèi)各相持續(xù)測量過程中實測值的95概率值,并取三相中最大一相的值,作為測試時段的諧波水平值,并以此作為判斷諧波是否超標(biāo)的依據(jù)。
四、諧波測量方法的規(guī)定
1、諧波測量方法
國際電工委員會(IEC)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,把諧波按其波動快慢和性質(zhì)分為四類:
?、艤?zhǔn)穩(wěn)態(tài)(慢變化)諧波;
⑵波動諧波;
?、强焖僮兓C波;
⑷間諧波及其虛擬部分。





