配電網(wǎng)系統(tǒng)中諧波源探測(cè)的分析

《配電網(wǎng)系統(tǒng)中諧波源探測(cè)的分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第一章引言第一節(jié)諧波基礎(chǔ)及諧波源探測(cè)的意義電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，理想情況它應(yīng)以額定頻率和額定電壓向用戶供電。在實(shí)際運(yùn)行中，由于負(fù)荷不斷變化，電力系統(tǒng)的頻率和電壓是不可能維持恒定不變的。斟此，以往各國都以頻率和電壓維持與額定值的偏差不超過規(guī)定的允許范圍作為衡量電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)各部門的電氣化水平日益提高，具有非線性或時(shí)變特性的負(fù)荷也日益增多，而從現(xiàn)代電力系統(tǒng)看來，僅用頻率和電壓這兩個(gè)指標(biāo)來衡量電能質(zhì)量就顯得很不夠了。除了頻率和電壓外，電壓和電流的三相對(duì)稱平衡狀況、波形崎變的情況以及由于負(fù)荷急劇變化造成的電壓閃變等技

2、術(shù)問題都將影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。國際公認(rèn)的諧波定義為：“諧波是一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍”。波形崎變是指交流電力系統(tǒng)中電壓和電流波形偏離正弦波。眾所周知，一個(gè)具有非正弦波的周期變量可以用一組正弦變量和恒定分量之和來表示。頻率與原波形的頻率相同的分量為基波，其余頻率為基波整數(shù)倍的分量稱為諧波。諧波頻率和基波頻率的比值稱為諧波的次數(shù)。由于諧波頻率高于基波頻率，因此有時(shí)也稱為高次諧波。所討論的非正弦波形應(yīng)該是周期性重復(fù)而且持續(xù)一段時(shí)間的過程，所以諧波是屬于穩(wěn)態(tài)范疇的概念。諧波對(duì)電力系統(tǒng)電磁環(huán)境的污染將危害系統(tǒng)本身及

3、廣大電力用戶，危害面十分廣泛。它可以產(chǎn)生附加損耗，增加設(shè)備溫升；惡化絕緣條件，縮短設(shè)備壽命；干擾通信線路和鐵路信號(hào)線路的正常工作等負(fù)面影響。諧波源探測(cè)問題是同樣屬于諧波分析問題，諧波源探測(cè)就是找出電力網(wǎng)中對(duì)電網(wǎng)諧波貢獻(xiàn)最大的諧波源，命名為主諧波源，實(shí)現(xiàn)對(duì)該諧波源的修正、補(bǔ)償。諧波源探測(cè)的主要數(shù)據(jù)來源于系統(tǒng)中的公共耦合點(diǎn)的電壓和電流，以及系統(tǒng)阻抗的求取，同時(shí)與其它諧波分析問題一樣，它也要用到傅立葉分解，對(duì)于各次諧波分別進(jìn)一．笙二里!I至————行處理。通過利用一定的方法判定，得到主諧波源的位置。諧波源探測(cè)的主要目的也就是實(shí)現(xiàn)諧波的就地

4、補(bǔ)償，當(dāng)通過公共耦合點(diǎn)的測(cè)量以及數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)某一較大的諧波源后，在此諧波源并入系統(tǒng)的前瑞設(shè)置諧波補(bǔ)償裝置，削弱高次諧波的干擾，這樣使得諧波補(bǔ)償具有針對(duì)性，更加簡(jiǎn)單、有效。諧波源探測(cè)的另一個(gè)目的就是明確諧波干擾歸屬問題，在諧波治理中，對(duì)諧波超標(biāo)的單位要強(qiáng)制其整改，使其諧波排放量達(dá)到國標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)不能達(dá)標(biāo)的耍有經(jīng)濟(jì)懲罰措施，為達(dá)到這一目的，正確地找到主諧波源則是諧波治理的關(guān)鍵。第二節(jié)目前諧波探測(cè)的狀況諧波源探測(cè)這個(gè)課題已經(jīng)做為諧波分析領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，目前已經(jīng)有一些方法用于分析PCC點(diǎn)各次諧波的干擾情況，以得到系統(tǒng)中的主要諧波源。

5、本節(jié)將分析幾種諧波源探測(cè)方法的理論基礎(chǔ)，以及它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。1．2．1有功功率方向法11利用系統(tǒng)的有功功率流向判定系統(tǒng)主諧波源是目前使用最為廣泛的一種諧波源探測(cè)方法。有功功率方向法的基本原理是檢測(cè)諧波有功的流向，認(rèn)為產(chǎn)生諧波功率的一方為主諧波源或者說在公共耦合點(diǎn)對(duì)諧波干擾影響較大。有功功率法的基本過程如下，在公共耦合點(diǎn)取電壓vT和i；，瞬時(shí)有功功率為：P=VrJ。+％f∞+vrd。(1一1)由兩項(xiàng)功率表我們同樣可以得到：P=(Vm—Vn)f。+(vn—vn)‘=VTaal。+vmf6=交流分量+直流分量(1-2)其中直流分

6、量即為平均功率。應(yīng)用基頻濾波器濾掉工頻分量，則諧波功率的直流分量即諧波平均功率為：死=∑(％，“cosO“+％，¨cosObk+％kcosOot)(1—3)k=2其中臼為同相電壓與電流之間的夾角。第‘章引暑因而可得如下結(jié)論：·蘆。

7、i適于^諧波源探測(cè)應(yīng)用。在此我們舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子加以補(bǔ)充說明。圖1—1諧波電壓源等值回路在如圖1-l所示的等值網(wǎng)絡(luò)中，假定z=jx，這樣可以得到：P．：P：坐sin占(1。4)5’X其中6是電壓源E和V的夾角。圖l一1這個(gè)等值網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)諧波電壓源，主諧波源應(yīng)由E和v的大小決定，但是從等式(1-4)中可以看出有功功率功率方向法只與E、v之間的夾角6有關(guān)，而與諧波電壓源E和V的大小無關(guān)。當(dāng)6的范圍為oo

8、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?．2．2諾頓、戴維南等值回路分析法i"zl諾頓、戴維南等值回路法的系統(tǒng)模型如圖l一2所示，在圖中可以看出系統(tǒng)側(cè)由戴維南回路模擬而用戶側(cè)用諾頓模型模擬。此方法通過測(cè)量系統(tǒng)配置變化前后公共耦合點(diǎn)(PCC點(diǎn))電壓和電流的變化來分析