[發明專利]雙母線傳輸中的諧波源判斷方法及電能質量監測系統

有效

• 申請號: 201010000027.2
• 申請日: 2010-01-04
• 公開（公告）號: CN102116811A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 張征;楊旭;顧遠;潘琪杰;袁力;史智萍;侯勇;張立華
• 申請（專利權）人: 華北電網有限公司廊坊供電公司;保定三伊方長電力電子有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R23/165;G01R21/06
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;孫麗梅

技術領域

本發明涉及電力系統監測技術領域，尤其涉及一種雙母線傳輸中的諧波源判斷方法及能夠使用該方法的電能質量監測系統。

背景技術

隨著現代工業的發展，換流設備、變頻設備等非線性用電設備在冶金、化工、電氣化鐵路和直流輸電技術等領域得到廣泛應用。但，這些非線性用電設備會產生大量諧波并將其注入電網中，這樣會造成電網中輸出的電壓波形發生畸變，從而使電能質量下降，給發/供電設備的正常運行造成較大影響。而且，諧波對電容器的安全也構成了很大的威脅，有關統計資料表明，電力系統中電容器的損壞有很大比例為諧波所造成的。諧波污染已經成為電力系統主要的“公害”之一，如何確定諧波源，以便對其進行治理是目前亟待解決的問題。

在實際電網運行中，存在一種針對10kV和35kV電壓等級的單母線分段的主接線方式和一種針對110kV以上電壓等級的雙母線的主接線方式。圖1示出了一路10kV電壓的單母線分段接線方式。如圖1所示，由于各出線線路與母線是單一的對應方式，即出線線路1和出線線路2均掛接在4號母線上，出線線路3和出線線路4均掛接在5號母線上，各出線線路掛接方式是單一的。這樣，現有的電能質量監測系統可以通過諧波監測儀獲得的各出線線路同次諧波電壓及諧波電流計算出各出線線路的諧波有功功率，然后就可以根據各出線線路諧波有功功率流向正確的判斷出諧波源。圖2示出了一路110kV電壓的雙母線接線方式。如圖2所示，由于各出線線路和母線不是單一的對應方式，即可以通過改變各出線線路上-5(型5)的隔離開關和-4(型4)的隔離開關的開合狀態使各出線線路選擇所連接的母線。但，當某一出線線路如出線線路1從母線4倒掛到母線5上時(例如，母線檢修時或運行方式變化時會出現這種情況)，而電能質量監測系統仍將與出線線路1固定匹配的母線4上的同次諧波電壓與該出線線路上的諧波電流匹配在一起，這樣使得現有電能質量監測系統計算出的該出線線路1的諧波有功功率是錯誤，進而得出的諧波有功功率的流向是錯誤，也就無法正確的識別出諧波源。

發明內容

本發明的目的在于，提供了一種雙母線傳輸中的諧波源判斷方法及使用該方法的電能質量監測系統，使其能夠正確識別出諧波源，方便了工作人員對諧波源的治理從而達到提高電能質量、同時也能保證發/供電設備的正常運行的目的。

為實現上述目的，本發明提供一種雙母線傳輸中的諧波源判斷方法，該方法包括以下步驟：

獲得各出線線路根據預定匹配關系形成的電壓電流數據；

判斷各出線線路對應的母線是否發生換接，如果是，將該出線線路對應的電壓數據用換接后母線上所對應的電壓數據替換；

根據各出線線路對應的新的電壓電流數據計算出各出線線路同次諧波的有功功率；

根據各出線線路同次諧波的有功功率識別諧波源。

作為優選，可根據隔離開關的狀態判斷各出線線路對應的母線是否發生換接。

作為優選，該方法還包括將各出線線路同次諧波的有功功率轉換成電能質量數據傳輸格式PQDIF文件數據輸出。

作為優選，該方法還包括將各出線線路同次諧波的有功功率進行顯示。

本發明提供一種電能質量監測系統，該系統包括用于獲取各出線線路根據預定匹配關系形成的電壓電流數據的諧波監測儀，及與所述諧波監測儀電連接的數據處理器，所述數據處理器包括：

用于獲得各諧波監測儀傳輸的電壓電流數據的獲取模塊；

與所述獲取模塊相連接，用于判斷各出線線路對應的母線是否發生換接，如果是，將該出線線路對應的電壓數據用換接后母線上所對應的電壓數據替換的判斷模塊；

與所述判斷模塊相連接，用于根據各出線線路對應的新的電壓電流數據計算出各出線線路同次諧波的有功功率的計算模塊；

與所述計算模塊相連接，用于根據各出線線路同次諧波的有功功率識別諧波源的識別模塊。

作為優選，所述判斷模塊是根據隔離開關的狀態來判斷各出線線路對應的母線是否發生換接的。

作為優選，所述數據處理器還包括：與所述判斷模塊相連接，用于將各出線線路同次諧波的有功功率轉換成電能質量數據傳輸格式PQDIF文件數據并輸出的PQDIF數據轉換模塊。

作為優選，所述數據處理器還可包括：與所述計算模塊相連接，用于將各出線線路同次諧波的有功功率進行顯示的顯示模塊。

作為優選，所述諧波監測儀包括順序連接的信號隔離器、放大器、低通濾波器、采樣保持器、通道轉換器、模/數轉換器和數據緩存器，以及連接在所述低通濾波器和采樣保持器之間的過零檢測裝置，以及分別與所述過零檢測裝置、采樣保持器、模/數轉換器相連接的同步鎖相環。