[發(fā)明專利]用于公用電網(wǎng)諧波電壓限值的測(cè)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310569324.2
• 申請(qǐng)日: 2013-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN104635013A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周祖庭;陳勇鎬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 李彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量電變量的方法領(lǐng)域，具體為一種用于公用電網(wǎng)諧波電壓限值的測(cè)算方法。

背景技術(shù)

電網(wǎng)中的諧波危害十分嚴(yán)重，諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀；諧波還可引起電力系統(tǒng)局部的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。諧波還會(huì)引起繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂；對(duì)于電力系統(tǒng)外部，諧波對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。因此國(guó)內(nèi)和國(guó)際都先后制定了限制電力系統(tǒng)諧波和用電設(shè)備諧波的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。

以中國(guó)為例，現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T?14549-1993?電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》，標(biāo)給出了公用電網(wǎng)的全部用戶注入公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值（不含背景諧波電流），及單個(gè)協(xié)議用戶注入電網(wǎng)諧波電流允許值的分配計(jì)算公式，但是，國(guó)標(biāo)給出的公用電網(wǎng)諧波電壓限值含背景諧波電壓，且國(guó)標(biāo)未給出單個(gè)協(xié)議用戶產(chǎn)生諧波電壓允許值的分配計(jì)算公式。因此，目前電力用戶雖然可根據(jù)國(guó)標(biāo)評(píng)估和限制諧波電流擾動(dòng)，但如何評(píng)估和限制各次諧波電壓畸變率存在如下問題：

1.?因缺少手段計(jì)算扣除背景諧波電壓后用戶產(chǎn)生諧波電壓限值的方法，也缺少手段計(jì)算單個(gè)協(xié)議用戶產(chǎn)生諧波電壓允許值的分配方法，故無(wú)法評(píng)估用戶產(chǎn)生諧波電壓畸變率，不利于電能質(zhì)量管理和相關(guān)設(shè)備安全運(yùn)行。

2.?錯(cuò)誤評(píng)估用戶產(chǎn)生的諧波電壓畸變率，影響國(guó)標(biāo)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電能質(zhì)量管理有很大負(fù)面影響。如將國(guó)標(biāo)的總諧波電壓限值（含背景諧波）直接對(duì)比和評(píng)估用戶由本級(jí)負(fù)荷產(chǎn)生的各次諧波電壓畸變率，又如將國(guó)標(biāo)的總諧波電壓限值（含背景諧波電壓）用于直接規(guī)定機(jī)組供貨商設(shè)備在本級(jí)電網(wǎng)上產(chǎn)生諧波限制值。

3.?采用現(xiàn)行國(guó)標(biāo)GB/T?14549諧波電壓限值評(píng)估內(nèi)部電網(wǎng)用戶過于嚴(yán)格，將增加電網(wǎng)電能質(zhì)量管理成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種計(jì)量準(zhǔn)確、分配合理的電變量測(cè)量方法，本發(fā)明公開了一種用于公用電網(wǎng)諧波電壓限值的測(cè)算方法。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的：

一種用于公用電網(wǎng)諧波電壓限值的測(cè)算方法，其特征是：按如下步驟依次實(shí)施：

a.?在各級(jí)電網(wǎng)的輸電線路上設(shè)置電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀采集用于計(jì)算各次諧波電流所需要的原始數(shù)據(jù)；

b.?根據(jù)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀采集的原始數(shù)據(jù)，設(shè)上一級(jí)電壓等級(jí)電網(wǎng)的諧波電壓畸變率為t，得上一級(jí)電網(wǎng)傳遞至本級(jí)電網(wǎng)的諧波電壓畸變率T₁，T₁=η·t，其中η為傳遞系數(shù)，η∈[0.8,1]，設(shè)全部用戶在電網(wǎng)上產(chǎn)生的諧波電壓畸變率限值為T₂；

c.?疊加估算諧波電壓限值，

U_h=????????????????????????????????????????????????——(1)；(1)式中，U_hk為3sec內(nèi)第k次測(cè)得的h次諧波的均方根值；m為3sec內(nèi)取均勻間隔的測(cè)量次數(shù)，m≥6；U_h為第h次諧波電壓的均方根值；

U_H=——(2)；(2)式中，h為諧波次數(shù)；U_H為諧波電壓含量；

THD_u=×100%——(3)；(3)式中，THD_u為電壓總諧波畸變率；U₁為基波電壓的均方根值；

THD_u=——(4)；(4)式中，取k=1，將THD_u和T₁代入，即可解出T₂的值；

d.?估算協(xié)議用戶在該級(jí)電壓母線上產(chǎn)生的諧波電壓允許值T₃：

T₃=——(5)；(5)式中，為協(xié)議用戶的協(xié)議容量和該級(jí)電網(wǎng)總?cè)萘恐龋沪翞榀B加系數(shù)，α∈[1.1,2]；

e.?判斷：T₂或T₃值即為給出的用戶可直接參照的諧波電壓允許值標(biāo)準(zhǔn)（注：不含背景諧波電壓），

當(dāng)有協(xié)議用戶在電網(wǎng)上產(chǎn)生的諧波電壓大于T₃時(shí)，須對(duì)協(xié)議用戶在接入電網(wǎng)前實(shí)施諧波抑制；

當(dāng)所有協(xié)議用戶在電網(wǎng)上產(chǎn)生的諧波電壓都不大于T₃時(shí)，此時(shí)全部用戶在電網(wǎng)上產(chǎn)生的諧波電壓不大于T₂，方可接入電網(wǎng)，并實(shí)施諧波監(jiān)測(cè)。