军海技术博客

1.电能质量分析仪电能质量监测的难点 (1)持续时间短,如一些动态电压质量问题持续时间只有几个毫秒. (2)干扰发生的随机性强,如雷击,系统故障,一些非线性负荷的投切等. (3)电压,电流波形均发生畸变 (4)需要实时监测.因为敏感和严格负荷中,引起电能质量恶化的数量,种类都越来越多. 2.谐波分析仪电能质量监测技术的要求     传统的电能质量监测是基本有效值理论的监测技术,时间窗太长.现在随着电力的发展和用电要求的提高,仅靠测有效值已不能精确地描述实际的电能质量问题,因此需要发展满足以下要求的新监测技术. (1)能捕捉瞬时干扰的波形.因为许多瞬间扰动很难用个别参量来完整描述,因此需要采用多种判据来启动量测装置,如幅值,波形畸变率,幅值上升率等. (2)对电压,电流能同时测量,以后获得潮流信息. (3)需测量各次谐波的幅值与相位 (4)需有足够高的采样速率,以便能测得高次谐波的信息 (5)建立有效的分析系统,使之能反映各种电能质量问题的特征及其随时间的变化规律. 3.谐波测试仪电能质量监测的指标体系     由于电能质量问题与供电系统,用户及其用电设备特性都有关,尤其是动态电能质量问题,无论是供电部门还是用户,第三设备制造商都无法独自解决,所以由此而造成的损失也不可能由其中的任何一方来承担.另外,谐波问题的根源主要们于非线性负荷侧,而系统自身产生的谐波含量很小.因此,为了更好地改善电能质量,需要建立系统的,合理的电能质量评估体系,并依此建立有效的经济杠杆以激发各方对电能质量问题的重视.科学的指标体系应满足: (1)能准确地反映干扰源的位置 (2)电能计费系统应能考虑电能质量因素. (3)指标应能随着电能质量恶化的加剧而单调变化 (4)能作为明确各方责任的科学依据 (5)电能质量的指标应科学,合理,准确,符合客观实际.

1. 电能质量在线监测系统硬件配置 电能质量分析仪电能质量在线监测系统硬件的运行方式:利用通信线路(如电话线,RS-232,RTU或计算机网络等)和电能质量监测中心及现场监测点组成在线监测系统,各监测点向监测中心定时发送测试数据及历史变化趋势曲线,监测中心可随时监测或调用任一监测点的监测参数进行远程控制,也可通过计算机局域网和MIS系统实现电能质量变化趋势及监测数据的远传和共享.电能质量监测系统框. 2. 电能质量在线监测系统分析软件配置 谐波分析仪电能质量在线监测系统分析软件需要在Windows98以上的环境下运行.软件要有修改和读入仪器的参数设置;要能对采集的数据进行准确的显示,统计和分析;要能绘制历史变化曲线和谐波分布图及具备越限报警的功能;要能实现至少对六个通道的电压,电流信号进行同时采集;要能采用插值法原理,动态跟踪系统频率,并能随输入信号频率的变化自动调整采样时间;要保证每个周期采样128个点,并采用快速傅立叶变换法(FFT)实现对谐波的分析和处理,要实现报表格式规范性和灵活性相结合,并具备相关的查询功能谐波测试仪.

电能质量分析仪传统的电能质量标准都是针对供电系统稳定性方面的要求而制定的,凶手1990~2000年我国国家质量技术监督局颁布的5个电能质量方面的国家标准都属于这种情况.传统的电能质量概念强调的是电能的稳定特征,而不注重其暂态或瞬态的特征,对电能质量的控制也主要是依赖对供电电压的调整和提供对无功的支持. 谐波分析仪随着现代全球高新技术的迅猛发展,适应形势必需求的相关电能质量标准正不断建立和完善,我国2011年也已正式颁布了新的国家标准GB/T 18481-2001《电力系统暂时过电压和瞬态过电压》.该标准对电力系统过电压的基本概念,标准内容.条文说明及一些建议都做了详细的规定和说明. 谐波测试仪新型用电设备对供电可靠性和电能质量提出了更高的要求.在电压暂态性能方面,敏感的数字化用电设备对几个周波内的供电中断和电压下陷都要受到影响和损失.因此,现代电能质量的标准已经不能靠一个或几个行业来决定,而应以满足用户对电能质量的需求作为评估标准,并适应不同层次对电能质量的不同需求.这应该是一个分层次的电能质量标准. 国际上发达国家普遍认为,电压幅值低于0.1p.u.(标幺值)或大于0.5个周波的电压中断,对敏感用户都属于断电故障,而这样的速度对传统的自动重合闸和备用电源自投装置都是不能胜任的.此外,电压下跌越来越成为严重的电能质量问题,IEEE出于对大型计算机电能质量的要求,采纳了美国信息技术工业协会ITIC电压容限曲线及相关的国种典型电压扰动,防止电压扰动造成计算机及控制系统误动和损坏,已将ITIC电压容限曲线作为IEEE STD446-1980国际标准的组成部分.IEEE第22委员会和其他国际委员会最近推荐采用11种专用术语来说明电能质量中的主要扰动,题目分别是:断电,频率,偏差,电压暂降,电压上升,瞬时脉冲,电压波动,电压切痕和波形畸变.同时,IEEE对现代供电系统中典型的电磁现象进行了特征分类,将电磁暂态现象分为:瞬时,短时和长期的电压变动三大类,在此基础上又进一步细分出18个子类,其中尤以电压中断和陷落为大家所关注.这些问题往往是由于电力线路受到雷击,或对地放电,或受到外力破坏等原因引起,致使保护动作跳闸,失电后又重全闸等原因而产生的.由于这种暂态的电压变化现象严重影响了敏感和严格用电负荷的正常运行,因而已成为现代电能质量的主要问题之一. http://www.art18.net

电能质量分析仪当配电系统非线性用电负荷比重较大,并联电容器组投入时,一方面由于电容器组的谐波阻抗小,注入电容器组的谐波电流大,使电容器过负荷而严重影响其他使用寿命在旦夕,另一方面当电容器组的谐波容抗与系统等效谐波感相等而发生谐振时,引起电容器谐波电流严重放大使用电容器过热而导致损坏,因此,电压谐波和电流谐波超标,都会使电容器的工作电流增大使电容器过热而导致损坏.因此,电压谐波和电流谐波超标,都会使电容器的工作电流增大和出现异常,例如,对于常用自愈式并联电容器,其允许过电流倍数是1.3倍额定电流,当电容器的电流超过这一限值时,将会造成电容器的损耗增加,发热异常,绝缘加速老化而导致使用寿命降低,甚至造成损坏事故.同时,谐波使工频正弦波形发生畸变,产生锯齿状尖顶波,易在绝缘介质中引发局部放电,长时间的局部放电也会加速绝缘介质的老化,自愈性能下降,而容易导致电容器损坏. 谐波分析仪例如,常州地区某110kV变电站10kV母线上的电容器多次发生原因不明的过电流保护动作，电容器开关跳闸，时间大多在早峰或晚峰用电期间,有几次发生伴有主变压器后备保护复合电压过流保护发信号,甚至还发生了10kV I II段母线上的两台电容器同时跳闸的特例，经检查电容器和过流保护装置均正常,通过分析与监测确认跳闸原因是由于谐波干扰引起的.高次谐波对电容器安全运行的威胁很大,除能造成电容器的过电流,过电压外,还会增加其附加损耗,使电解质加速变化,从而纷乱其绝缘寿命,严重的还会使电容器成批损坏,故必须予以充分注意.针对上述电容器频繁跳闸情况,采取了以下措施:对35kV及10kV的大用户进行了排查。针对上述电容器频繁跳闸情况，采取了以下措施：对35kV及10kV的大用户进行了排查,对110kV变电站进行定期的波形测试，并分析其多次谐波相对基波的百分值.按照电力系统谐波管理规定,电网中任何一点电压正弦波的畸变率(各次谐波电压有效值的均方根值与基波电压有效值的百分比),均不得超过规定谐波测试仪. http://www.shimpo1718.cn

电能质量分析仪目前,已能够利用小波变换法进行电能质量的评估,电磁暂态波形的分析和电力系统扰动建模等电能质量问题的研究和分析,并取得了较好的成效. 谐波分析仪对信号的分析,傅立叶变换法具有正交,完备等许多优点,而且具有象FFT这样的快速Fourier计算法,因此已在电能质量分析领域中得到广泛的应用.但在运用FFT时,必须满足两个条件:其一,满足采样定理的要求,即采样频率必须大于最高信号频率的两倍;其二,被分析的波形必须是稳态的,随时间周期变化的.当采样频率或信号不能满足这两个条件时,会出现”旁瓣”和”频率泄漏”现象,造成分析结果的误差.此外,由于FFT变换是对整个时间段的积分,时间信息得不到充分利用,信号的任何突变方法,即将不平稳的过程看成是一系列短时平衡过程的集合,将Fourier变换用于不平衡信号的分析.由于实际多尺度过程的分析要求时一频窗口则固定不变.因此,它只适合于分析特征尺度大致相同的过程,不适合分析多尺度过程和突变过程.而且这种方法的离散形式没有正交展开,不能实现高效运算. 谐波测试仪由于小波变换具有时一频局部化的特点,克服了FFT和STFT的弊端,特别适合于突变信号和不平衡信号的分析.小波变换作为一种新的数字技术被引入工程应用后,已在图像处理,数据压缩和信号分析等领域得到广泛的推广应用.由于小波函数本身衰减很快,也属于一种暂态波形,将其应用于电能质量分析领域,具有了FFT和STFT所无法比拟的优点. http://www.bjshtek.net