電網(wǎng)諧波數(shù)據(jù)的檢測與分析研究.pdf

1、諧波問題是目前工業(yè)化國家最重要的電能質(zhì)量問題之一。本文調(diào)查了配網(wǎng)中的諧波情況，并對單個(gè)小型的非線性設(shè)備做了諧波分析。電氣化鐵路是最大的諧波注入源，本文詳細(xì)介紹了電氣化鐵路的電能質(zhì)量檢測平臺，并對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)做了仿真研究。本文的主要工作有： 1)理論分析了諧波畸變功率對視在功率和功率因數(shù)的影響。利用數(shù)字式示波表對低壓民用負(fù)荷的諧波狀況進(jìn)行了實(shí)測，實(shí)測數(shù)據(jù)基本代表了非線性負(fù)荷和低壓電網(wǎng)的諧波現(xiàn)狀。數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)在大多數(shù)商業(yè)、居民用電設(shè)備中

2、的相位滯后無功功率較小，諧波畸變無功功率較大，因此功率因數(shù)較低。 2)利用電磁暫態(tài)仿真程序ATP建立了兩類主要的低壓民用負(fù)荷模型和三相四線制模型，模型的仿真結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)基本吻合。 3)對濟(jì)南城市配網(wǎng)中的10kV/0.4kV變壓器的低壓側(cè)做了測量，數(shù)據(jù)表明，相線諧波含量接近國家標(biāo)準(zhǔn)，中性線的諧波含量標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定，但是卻諧波嚴(yán)重過載。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，本文估計(jì)了非線性負(fù)載情況下線損的增加，建立了計(jì)算諧波線損的簡易模型，提出諧波

3、存在情況下的無功補(bǔ)償方法，無功補(bǔ)償應(yīng)當(dāng)包括基波無功功率的補(bǔ)償和諧波畸變功率的補(bǔ)償兩部分。表明了治理諧波和降低線損的關(guān)系。 4)10kV母線的諧波測量數(shù)據(jù)往往不準(zhǔn)確，三次諧波升高是由于PT中性點(diǎn)消諧器的放大作用。東營某變電站測量數(shù)據(jù)說明在三次諧波電流正常的情況下三次電壓有異常升高的情況。 5)近年來，電力系統(tǒng)諧波和不平衡負(fù)載增長迅速，影響了電度表的計(jì)量，導(dǎo)致了計(jì)量電費(fèi)的不合理現(xiàn)象。若以有功功率p的積分為電度量，將造成供電部

4、門的電費(fèi)損失，這是由于非線性和不平衡負(fù)載向系統(tǒng)倒送諧波和非正序功率影響計(jì)量以及這些功率在系統(tǒng)中流通增加線損所致。同時(shí)，不產(chǎn)生諧波的線性用戶卻受到諧波和不平衡電流的影響。本文表明，在單相系統(tǒng)中，以基波功率p1的積分代替全功率p的積分作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，將會消除這兩方面的不利影響。在三相系統(tǒng)中，以正序基波功率的積分作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，同樣可以消除這兩方面的不利影響。 6)針對電氣化鐵路引起的電能質(zhì)量問題，提出了一種基于分布式體系軟件平臺構(gòu)建的分

5、層、分布式電氣化鐵路電能質(zhì)量監(jiān)測平臺。監(jiān)測平臺采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括主站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和通訊通道三個(gè)主要組成部分。監(jiān)測平臺對諧波、電壓波動和閃變、三相不平衡、功率因數(shù)等電能質(zhì)量指標(biāo)的監(jiān)測，完全按照最新國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，檢測方法可根據(jù)國標(biāo)修訂情況及時(shí)變更。而且采用嵌入式internet技術(shù)，透明地支持多種通訊方式。分站系統(tǒng)主要組成部分為電能質(zhì)量監(jiān)測儀，測量功率，電能，和三相電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，包括諧波含量，暫態(tài)過程，電壓跌落和突增，功率因數(shù)，

6、沖擊等。有USB通訊接口。監(jiān)測平臺對操作員是開放的。監(jiān)測點(diǎn)的擴(kuò)展不受限制。平臺采用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。電氣化鐵路電能質(zhì)量監(jiān)測平臺，已在膠濟(jì)電氣化鐵路沿線電網(wǎng)中投入運(yùn)行，現(xiàn)已涵蓋了數(shù)個(gè)牽引變電站。 7)通過對電氣化鐵路牽引供電規(guī)劃方法的研究，提出電氣化鐵路供電接入系統(tǒng)方案需遵循的原則，通過分析牽引變壓器不同的接線方式對系統(tǒng)的影響及動車組投運(yùn)對山東電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響，提出減小電氣化鐵路對電網(wǎng)電能質(zhì)量影響的技術(shù)