電能質(zhì)量檢測中的諧波測量方法研究

1、-范文最新推薦- 電能質(zhì)量檢測中的諧波測量方法研究 本文闡述了電能質(zhì)量中諧波檢測在當今社會的重要意義，并針對涉及的有關概念做了相關介紹，重點研究諧波電流的檢測方法。 本文旨在對平均功率理論和瞬時功率理論進行分析、比較，得到它們適用的范圍及優(yōu)缺點并詳細介紹瞬時基于無功功率理論的幾種諧波和無功電流檢測方法：p-q 檢測法、ip-iq 檢測法和 dq0 檢測法，分析了它們的檢測原理、特點及使用局限性。 本論文建立的 MATLAB/Simulink 的仿真模型，著重對基于瞬時無功功率理論的幾種諧波電流檢測方法：p-q檢測法、ip-iq檢測法、dq0檢測法分別進行仿真，并對比仿真結(jié)果，得出較好的諧波或無

2、功電流檢測方案。在不同的負載和負載突變情況進行了仿真，得出不同方法的使用條件和最優(yōu)結(jié)果。7990關鍵詞：電能質(zhì)量瞬時無功功率電流檢測MATLAB/SimulinkTitleHarmonicAnalysisinpowerqualitymonitoringAbstractThis paper points out the importance of Harmonic Analysis inpower qualitymonitoring.Besides,it also relevant some concepts involved in the research.This articlefocuse

3、s on the harmonic current detection method.This paper analyzes the average power theory and the theory of instantaneous poweranalysis, comparison,pointing out that heir scope and the advantages anddisadvantages. Detailed information on the instantaneous reactive power theory basedon the number of ha

4、rmonics and reactive current detecting method, p-q detectionmethod, ip-iq detection method and dq0detection and analysis of their detectionprinciple, characteristics and use limitation.MATLAB/Simulink simulation model, focusing on instantaneous reactive power basedon the theory of harmonic current d

5、etection method of p-q and ip-iq as well as dq0 電能作為廣泛使用的能源，其應用程度是一個國家發(fā)展水平和綜合國力的主要標志之一。在滿足工業(yè)生產(chǎn)、社會和人民生活對電能需求量的同時，提高對電能質(zhì)量的要求是一個國家工業(yè)生產(chǎn)發(fā)達、科技水平提高、社會文明程度進步的表現(xiàn)，是信息時代和信息社會發(fā)展的必然結(jié)果，是增強用電效率、節(jié)能降損、改善電氣環(huán)境提高國民經(jīng)濟的總體效益以及工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的技術保證。電能質(zhì)量的優(yōu)劣已經(jīng)成為電力系統(tǒng)運行與管理水平高低的重要標志，檢測、控制和改善電能質(zhì)量也是保證電力系統(tǒng)自身可持續(xù)發(fā)展的必要條件1。一直以來，供電線路的電壓、電流、功率

6、因數(shù)、有功功率、無功功率等參數(shù)的檢測是掌握供電線路和設備運行狀態(tài)的基礎，有些參數(shù)還是保證功率補償有效性和合理性的決策依據(jù)。隨著電力電子技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)負載的復雜程度增加了，整流器、變頻器以及電弧爐等各種非線性負載在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和輸用電設備中得到了廣泛的應用，電力線上傳輸?shù)囊呀?jīng)不再是純凈的 50Hz 交流電了，而變成包含著諧波和各種干擾的復雜的供電系統(tǒng)，這些負載的非線性、沖擊性和不平衡性使得電網(wǎng)的供電質(zhì)量日趨惡化，造成諸多的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)電能質(zhì)量問題，如浪涌干擾，高壓尖峰干擾，電壓跌落和驟變，電壓的諧波影響，電壓波動，三相不平衡等，引起了許多新的問題，如電網(wǎng)中存在的大量諧波電壓和諧波電流會導致電機

7、轉(zhuǎn)子過熱，導致系統(tǒng)元件產(chǎn)生附加諧波損耗，降低用電設備的使用效率，縮短使用壽命；瞬變干擾引起計算機和單片機系 電力系統(tǒng)的諧波問題早在 20 世紀 20 年代和 30 年代就引起了人們的關注。當時在德國，由于使用靜態(tài)汞弧而造成了電壓、電流波形的畸變。1945 年 J.C.Read 發(fā)表的有關變流器諧波的論文是早期關于諧波研究的經(jīng)典論文。到了 50年代和 60年代E.W.Kimbark在其著作中對此進行了總結(jié)。 70年代以來由于電力電子技術的飛速發(fā)展，各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通及家庭的應有日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題給予充分關注，定期召開有關諧波問題的學術討

8、論會。國際電工委員會（IEC）和國際大電網(wǎng)會議都相繼組成了專門的工作組，制定包括供電系統(tǒng)、各項電力設備和用電設備以及家用電器在內(nèi)的諧波標準4。近年來，配電網(wǎng)中整流器、變頻調(diào)速裝置、電弧爐、電氣化鐵路以及各種電力電子設備的應用不斷增加。這些非線性、沖擊性和不平衡性的用電特性，對供電質(zhì)量造成嚴重的污染。另一方面，現(xiàn)代工業(yè)、商業(yè)以及居民用戶的用電設備對電能質(zhì)量的要求更加敏感，對供電質(zhì)量提出了更高的要求。隨著信息產(chǎn)業(yè)、高新技術產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展以及傳統(tǒng)行業(yè)采用計算機管理及先進控制技術的應用，現(xiàn)代數(shù)字信息對供電可靠性及個性化電能質(zhì)量需求有了更高的要求。這意味著信息社會不僅依賴于電力供應，而且更需要新的特殊的電力供應。美國電力研究院(EPRI)的 N.G.Hingorani 博士于 1988年首先提出了“Custom Power”的新概念及其質(zhì)量分成三個等級5。這實質(zhì)上就是計算機技術、現(xiàn)代控制理論和電力電子技術應用于配電系統(tǒng)，構(gòu)成能夠提供優(yōu)質(zhì)電力和其他不同質(zhì)量的電力的配電系統(tǒng)以適應不同電力用戶的不同要求。這是新一代柔性配電 1）諧波會使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)成附加諧波損耗, 降低了發(fā)電、輸電及用電設備的使用效率。2）諧波影響電氣設備的正常工作。諧波會增加電機的附加損耗,產(chǎn)生機械震動和過電壓,諧波會使變壓器局部