引言
随着电力系统的不断发展及电网中各类非线性负荷的不断增加,电能质量的监测、管理和控制已经越来越受到各方面的关注。计算机、电力电子和信息技术等高新技术产业的发展和普及,对电能质量提出了越来越高的要求,电能质量问题成为投资商对投资大型项目时的一个主要考核标准。因大功率电感此,对电网的电能质量进行有效的监测成为一项紧迫而重要的工作。电能质量监测是评估电能质量水平和发现电能质量问题的主要手段,也是改善电能质量的前提。如果能够对电能质量做出精确的检测和分析,就可以对电网的电能质量水平和造成各种电能质量问题的原因做出分析和判断,为电能质量的改善提供依据。在本文的电能质量监测设备的选择这一部分会提到一种型号为AX-8008的电能质量监测仪,该产品是由呼和浩特市奥祥电力自动化有限公司生产制造的。通过对该产品七年来在鄂尔多斯地区的诸多变电站、变电所以及发电厂的使用情况的普查,有力地证明了该产品能够有效地监测电能质量,为该地区更好地治理谐波起到了重要的作用。在本文的最后附有该产品在鄂尔多斯地区的使用情况表。
由于电能质量指标具有时变性,需要对其指标进行较长时间的监测,并釆用科学的方法对这些海量的监测数据进行评估,以便于从技术、经济两方面给出综合治理的方案。
一、电能质量指标的监测方法
(一)稳态电能质量指标的监测
稳态电能质量参数描述了电力系统稳态运行方式下的运行状态,主要包括电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、谐波、间谐波、电压波动闪http://www.siyinzg.com/贴片电感 变6类电能质量指标。目前,就稳态电能质量监测的数学方法而言,我国一系列关于电能质量的国家标准、IEC61000-4-30:2003、IEEEStd 1159(Tm)-2009、EN50160:2007等标准均没有差别。以谐波监测为例,规定如下:
1)基于离散傅里叶变换进行谐波分析;
2)采样窗宽度:50Hz系统中10周波;
3)窗形状:同步状态下选择矩形窗;
4)基础监测数据获取要求:每10周波获取一组谐波数值,共15个这样的数值(基本等于3s时间间隔)采用方均根的办工字电感器法形成一个有效记录,即
关于稳态电能质量监测的基本方法,相关参考书籍讲述较细,本文不再赘述。实际上,稳态电能质量监测的主要问题在于采样窗的宽度及其数据简约方法,下面予以简单分析。
1.采样窗问题
基于傅里叶变换,以谐波监测为例分析采样窗问题。
对于波形函数,X(t)=1×[1+0.125×cos(2π×10t)]×cos(2π×50t)(即用10Hz信号对50Hz信号进行调制),其理论波形、频谱图如图1-1所示,其频谱理论值见表1-1,采样窗分别取1、2、4、8、10、16周波,应用傅里叶进行谐波分析,其结果见表1-2。