一種電力系統(tǒng)諧波阻抗測(cè)量裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種電力系統(tǒng)諧波阻抗測(cè)量裝置，變壓器(T)連接公用電網(wǎng)(P)，諧波阻抗測(cè)量裝置（NHID）連接變壓器(T)低壓側(cè)A、B、C三相；諧波阻抗測(cè)量裝置NHID由諧波注入器(ID)，控制單元（CD），電源單元（SU）以及測(cè)量計(jì)算單元（MCM）組成；諧波注入器(ID)由直流儲(chǔ)能電容C，大功率電力電子開(kāi)關(guān)S1~S6，三相升壓變壓器（Ts1）構(gòu)成，其注入過(guò)程完全可控。本實(shí)用新型可以精確的測(cè)量計(jì)算得到系統(tǒng)諧波阻抗，為諧波治理提供可靠的諧波阻抗參數(shù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種電力系統(tǒng)諧波阻抗測(cè)量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)諧波阻抗測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力電子技術(shù)近年來(lái)取得了飛速的發(fā)展，給電力系統(tǒng)供電性能的改善以及超高壓輸電和直流輸電等技術(shù)提供了強(qiáng)有力的支持，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。但是電網(wǎng)中電力電子設(shè)備作為一個(gè)非線(xiàn)性負(fù)載，成為電網(wǎng)中重要的諧波源。
[0003]為了控制公用電網(wǎng)中的諧波污染，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14549 一 93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定了用戶(hù)諧波發(fā)射限值，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何在PCC對(duì)系統(tǒng)和用戶(hù)的諧波發(fā)射水平進(jìn)行合理的評(píng)估，對(duì)于諧波發(fā)射水平的估計(jì)主要還是圍繞對(duì)系統(tǒng)和用戶(hù)的諧波阻抗估計(jì)來(lái)展開(kāi)。為凈化系統(tǒng)，通常是利用電路諧振原理安裝濾波器來(lái)抑制高次諧波。在獲得電力系統(tǒng)諧波阻抗的情況下，能更好的設(shè)計(jì)和優(yōu)化濾波器的參數(shù)，以達(dá)到滿(mǎn)足要求的濾波效果。
[0004]由于諧波阻抗對(duì)于諧波治理及諧波管理的重要作用，因此很有必要開(kāi)發(fā)諧波阻抗測(cè)量的相關(guān)方法與裝置。目前常用的諧波阻抗測(cè)量方法主要為回歸法和波動(dòng)量法等，但它們都容易受到背景諧波的干擾，在背景諧波波動(dòng)較大的情況下，其評(píng)估結(jié)果有可能失真。
[0005]特征諧波是指系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的諧波，其是頻率為基波頻率整數(shù)倍的固有諧波信號(hào)，非特征諧波即除了特征諧波之外的其他頻率諧波。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種測(cè)量電力系統(tǒng)諧波阻抗測(cè)量裝置。解決的關(guān)鍵問(wèn)題是在不影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，精確的測(cè)量計(jì)算得到系統(tǒng)諧波阻抗，為諧波治理提供可靠的諧波阻抗參數(shù) 。
[0007]在諧波阻抗測(cè)量中，選擇合理的注入裝置會(huì)使測(cè)量結(jié)果精確度更高以及對(duì)電網(wǎng)的影響降到最低，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案為，變壓器T連接公用電網(wǎng)P，諧波阻抗測(cè)量裝置NHID連接變壓器T低壓側(cè)A、B、C三相；諧波阻抗測(cè)量裝置NHID由諧波注入器ID，控制單元CD，電源單元SU以及測(cè)量計(jì)算單元MCM組成；諧波注入器ID由直流儲(chǔ)能電容C，大功率電力電子開(kāi)關(guān)Sf S6，三相升壓變壓器Tsl構(gòu)成，其注入過(guò)程完全可控。
[0008]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0009]變電所T由公用電網(wǎng)供電，電源向諧波注入器ID提供直流支撐電源，保證直流儲(chǔ)能電容C上電壓在正常范圍；測(cè)量諧波阻抗時(shí)，控制單元CD首先發(fā)出指令給諧波注入器ID,諧波注入器ID向變壓器T低壓側(cè)A、B、C三相依次注入特征頻率土 IOHz范圍的非特征諧波，測(cè)量計(jì)算單元MCM依次對(duì)注入點(diǎn)靠近變壓器T低壓側(cè)A1、B1、C1電壓和電流數(shù)據(jù)以及靠近負(fù)荷側(cè)A2、B2、C2數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量記錄，分別對(duì)Al、B1、Cl測(cè)量點(diǎn)和A2、B2、C2測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)分析計(jì)算，可分別得到特征頻率附近20個(gè)非特征頻率的系統(tǒng)阻抗和用戶(hù)阻抗，將得到的20個(gè)非特征頻率阻抗通過(guò)插值法 即得到系統(tǒng)和用戶(hù)特征頻率阻抗。[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]一、本實(shí)用新型相對(duì)于傳統(tǒng)回歸法及波動(dòng)量法，諧波注入器在各次諧波頻率及幅值上都完全可調(diào)，避免了某些頻率范圍內(nèi)諧波含有率太低而引起諧波阻抗評(píng)估不準(zhǔn)確的情況，測(cè)量頻譜范圍很廣。
[0012]二、本實(shí)用新型向系統(tǒng)中注入非特征諧波，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行影響較小，且不會(huì)受到背景諧波的干擾，同時(shí)由于信噪比很高，裝置容量要求相對(duì)較小，減少了投資和運(yùn)行費(fèi)用。
[0013]三、本實(shí)用新型中測(cè)量計(jì)算單元可以作為變電所電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成部分實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所電流電壓數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與分析。
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的諧波注入器(ID)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】實(shí)施例
[0017]圖1、2示出，本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】為:
[0018]一種測(cè)量電力系統(tǒng)諧波阻抗裝置。變壓器T連接公用電網(wǎng)P，諧波阻抗測(cè)量裝置NHID連接變壓器T低壓側(cè)A、B、C三相。諧波阻抗測(cè)量裝置NHID由諧波注入器ID，控制單元⑶，電源單元SU以及測(cè)量計(jì)算單元MCM組成。
[0019]圖1示出，本實(shí)用新型的工作過(guò)程和工作原理為:電力系統(tǒng)特征諧波為3次(150Hz)、5次(250Hz)、7次(350Hz)等。當(dāng)測(cè)量電網(wǎng)3次(150Hz)諧波阻抗時(shí)，控制單元⑶首先發(fā)出指令給諧波注入器ID，諧波注入器ID向變壓器T低壓側(cè)A、B、C三相注入149Hz非特征諧波，測(cè)量計(jì)算單元MCM對(duì)注入點(diǎn)靠近變壓器T低壓側(cè)Al、B1、C1三相電壓和電流數(shù)據(jù)以及注入點(diǎn)靠近負(fù)荷側(cè)A2、B2、C2三相電壓和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量記錄，對(duì)A1、B1、C1三相電壓和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得出149Hz系統(tǒng)阻抗Z31以及對(duì)A2、B2、C2三相電壓和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得出149Hz用戶(hù)側(cè)阻抗Z31'?？刂茊卧狢D再發(fā)出指令給諧波注入器ID，諧波注入器ID向變壓器(T)低壓側(cè)A、B、C三相注入151Hz非特征諧波，測(cè)量計(jì)算單元MCM對(duì)電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量記錄，分析計(jì)算出151Hz系統(tǒng)阻抗Z32與用戶(hù)側(cè)阻抗Z32’。同理，可以得到140Hz?148Hz、152Hz?159Hz的系統(tǒng)諧波阻抗和用戶(hù)側(cè)諧波阻抗，則通過(guò)插值法可以得到系統(tǒng)3次(150Hz)諧波阻抗Z3和用戶(hù)側(cè)3次諧波阻抗Z3’。同理，可以得到其它5次或7次等系統(tǒng)和用戶(hù)側(cè)的特征諧波阻抗。
[0020]圖2示出，本實(shí)用新型中諧波注入器ID由直流儲(chǔ)能電容C，大功率電力電子開(kāi)關(guān)Sf S6，三相升壓變壓器Tsl構(gòu)成。直流儲(chǔ)能電容C用來(lái)儲(chǔ)存電源單元能量，向Sf S6提供工作所需直流電源。SfS6工作在逆變狀態(tài)，其將單相電逆變成頻率可調(diào)的三相交流電。SrS6為IGCT (集成門(mén)極換流晶閘管)或IGBT (絕緣柵雙極晶體管)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力系統(tǒng)諧波阻抗測(cè)量裝置，其特征在于: 變壓器⑴連接公用電網(wǎng)(P)，諧波阻抗測(cè)量裝置(NHID)連接變壓器⑴低壓側(cè)A、B、C三相；諧波阻抗測(cè)量裝置NHID由諧波注入器(ID)，控制單元(⑶)，電源單元(SU)以及測(cè)量計(jì)算單元(MCM)組成；諧波注入器(ID)由直流儲(chǔ)能電容C，大功率電力電子開(kāi)關(guān)Sf S6，三相升壓變壓器(Tsl)構(gòu)成，其注入過(guò)程完全可控。
【文檔編號(hào)】G01R27/16GK203672975SQ201320717116
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】游廣增, 錢(qián)迎春, 司大軍 申請(qǐng)人:云南電網(wǎng)公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心