電網諧波數(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量問題之一。本文調查了配網中的諧波情況，并對單個小型的非線性設備做了諧波分析。電氣化鐵路是最大的諧波注入源，本文詳細介紹了電氣化鐵路的電能質量檢測平臺，并對實時數(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荷的諧波狀況進行了實測，實測數(shù)據(jù)基本代表了非線性負荷和低壓電網的諧波現(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荷模型和三相四線制模型，模型的仿真結果與實測數(shù)據(jù)基本吻合。 3)對濟南城市配網中的10kV/0.4kV變壓器的低壓側做了測量，數(shù)據(jù)表明，相線諧波含量接近國家標準，中性線的諧波含量標準沒有規(guī)定，但是卻諧波嚴重過載。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，本文估計了非線性負載情況下線損的增加，建立了計算諧波線損的簡易模型，提出諧波

3、存在情況下的無功補償方法，無功補償應當包括基波無功功率的補償和諧波畸變功率的補償兩部分。表明了治理諧波和降低線損的關系。 4)10kV母線的諧波測量數(shù)據(jù)往往不準確，三次諧波升高是由于PT中性點消諧器的放大作用。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)諧波和不平衡負載增長迅速，影響了電度表的計量，導致了計量電費的不合理現(xiàn)象。若以有功功率p的積分為電度量，將造成供電部

4、門的電費損失，這是由于非線性和不平衡負載向系統(tǒng)倒送諧波和非正序功率影響計量以及這些功率在系統(tǒng)中流通增加線損所致。同時，不產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的積分作為計量標準，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量標準，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量問題，提出了一種基于分布式體系軟件平臺構建的分

5、層、分布式電氣化鐵路電能質量監(jiān)測平臺。監(jiān)測平臺采用分布式結構設計，主要包括主站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和通訊通道三個主要組成部分。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)等電能質量指標的監(jiān)測，完全按照最新國家標準執(zhí)行，檢測方法可根據(jù)國標修訂情況及時變更。而且采用嵌入式internet技術，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量監(jiān)測儀，測量功率，電能，和三相電能質量數(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)測點的擴展不受限制。平臺采用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。電氣化鐵路電能質量監(jiān)測平臺，已在膠濟電氣化鐵路沿線電網中投入運行，現(xiàn)已涵蓋了數(shù)個牽引變電站。 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對山東電網電能質量的影響，提出減小電氣化鐵路對電網電能質量影響的技術