電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案
一.概述
隨著現(xiàn)代化的進(jìn)程,非線性、沖擊性和不對(duì)稱性負(fù)荷大量接入電網(wǎng),供電質(zhì)量日趨嚴(yán)重。由于對(duì)生活質(zhì)量和工作效率的高要求,現(xiàn)在人們比以往任何時(shí)候更加關(guān)注電能質(zhì)量問題。
電能質(zhì)量包含多個(gè)方面,如電網(wǎng)電壓偏差、電壓諧波、電壓波動(dòng)與閃變、三相電壓不平衡度等,但電壓諧波是電能質(zhì)量中最重要的一種。諧波主要是由用戶中的非線性用電負(fù)荷(如:整流裝置、冶煉爐、電氣化機(jī)車等)引起的,一個(gè)用戶引起的諧波不僅影響到自身,而且污染電網(wǎng)并影響到該電網(wǎng)中的其它電力用戶。
然而,由于電網(wǎng)的廣泛性和諧波的普遍性,廣大電力用戶、電力生產(chǎn)廠和供電公司希望隨時(shí)隨地了解電網(wǎng)諧波情況,因此通過對(duì)電網(wǎng)各點(diǎn)諧波的監(jiān)測(cè),并對(duì)諧波進(jìn)行分析處理,以推進(jìn)諧波的治理,提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量和加強(qiáng)電網(wǎng)的管理,有著重要意義
二.系統(tǒng)的特點(diǎn)
電網(wǎng)諧波電壓在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)體現(xiàn)以下幾個(gè)方面:
全面性:配電網(wǎng)的各級(jí)高電壓母線處(測(cè)量關(guān)口)、諧波源接入公用電網(wǎng)的公共連接點(diǎn)(包括用戶處)。本系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)變電站的諧波在線監(jiān)測(cè),也可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域變電站的諧波在線監(jiān)測(cè)。
實(shí)用性:長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)、安全、可靠、操作方便,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
經(jīng)濟(jì)性:現(xiàn)場(chǎng)安裝的儀器功能簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低,又能在平時(shí)作為常規(guī)儀器進(jìn)行顯示、諧波越限報(bào)警,便于推廣和普及。
安全性:本系統(tǒng)采用無線通信方式,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控或就地?zé)o線通訊的非接觸式操控方式,有效地保證了儀器和工作人員的安全。
抗干擾:現(xiàn)場(chǎng)存在強(qiáng)電磁干擾,采用了多種措施提高儀器抗干擾能力。結(jié)構(gòu)上,采用了屏蔽式箱體結(jié)構(gòu),硬件設(shè)計(jì)上,加設(shè)看門狗電路、復(fù)合濾波電路和信號(hào)隔離電路;軟件設(shè)計(jì)上采用數(shù)字濾波技術(shù)、數(shù)據(jù)校驗(yàn)技術(shù)、實(shí)時(shí)診斷技術(shù)等。
技術(shù)性:本系統(tǒng)采用的諧波測(cè)量?jī)x器工作原理的技術(shù)水平要高,便于對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)在接收終端進(jìn)行記錄、分析、統(tǒng)計(jì)、儲(chǔ)存和打??;高電壓母線的諧波信號(hào)采集用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的由西安億維電力技術(shù)發(fā)展有限公司研制的《高壓諧波監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》;本系統(tǒng)終端處理的軟件功能強(qiáng)、容量大。
三.電網(wǎng)諧波測(cè)量的目的與依據(jù)
目的
對(duì)發(fā)電、供電、用電三方的監(jiān)督管理,保證公用電網(wǎng)的諧波指標(biāo)限值在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi),以保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量以及人民的生活質(zhì)量。
依據(jù)
1.測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)
原電力工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)《關(guān)于電網(wǎng)諧波管理的暫行規(guī)定》;
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》;
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB17625.7-1998《低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值》;
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB17626.7-1998《供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、間諧波的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則》。
2.測(cè)量條件
選擇電網(wǎng)正常供電時(shí)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最小運(yùn)行方式,且在諧波源工作周期中諧波量大的時(shí)段內(nèi)。
當(dāng)測(cè)量點(diǎn)附近安裝有電力電容器組或諧波濾波器時(shí),有可能會(huì)產(chǎn)生某次諧波放大或諧振,應(yīng)在各種運(yùn)行組合的方式下進(jìn)行測(cè)量。
3.監(jiān)測(cè)點(diǎn)
原則上選擇諧波源接入公用電網(wǎng)的公共連接點(diǎn),即供用電協(xié)議規(guī)定的電能計(jì)量點(diǎn),測(cè)量該點(diǎn)的諧波電壓和諧波源(干擾電能質(zhì)量的用電設(shè)備)注入公用電網(wǎng)的諧波電流。
4.測(cè)試量
諧波電壓和諧波電流的諧波次數(shù)一般測(cè)量第2-25次,諧波電壓用含有率()表示,諧波電流用有效值(A)表示,總諧波畸變率用THD()表示。
5.測(cè)量間隔和持續(xù)時(shí)間
對(duì)于負(fù)荷變化快的諧波源(如:電弧爐、軋機(jī)、電力機(jī)車等),測(cè)量間隔時(shí)間不大于2分,測(cè)量次數(shù)不小于30次。
對(duì)于負(fù)荷變化慢的諧波源(如:化工整流器、直流輸電換流站等),測(cè)量間隔和持續(xù)時(shí)間不作規(guī)定。
6.測(cè)量數(shù)據(jù)的處理及諧波水平值的確定
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:取測(cè)量時(shí)段內(nèi)各相持續(xù)測(cè)量過程中實(shí)測(cè)值的95概率值,并取三相中最大一相的值,作為測(cè)試時(shí)段的諧波水平值,并以此作為判斷諧波是否超標(biāo)的依據(jù)。
四.諧波測(cè)量方法的規(guī)定
1.諧波測(cè)量方法
國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,把諧波按其波動(dòng)快慢和性質(zhì)分為四類:
⑴準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)(慢變化)諧波;
⑵波動(dòng)諧波;
⑶快速變化諧波;
⑷間諧波及其虛擬部分。
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的諧波主要指前三類,并對(duì)不同波動(dòng)性質(zhì)的測(cè)量間隔,即測(cè)量時(shí)段及由測(cè)量值確定諧波值的方法提出如下建議:
⑴很短間隔:TVS=3s;
⑵短間隔:TSH=10min;
⑶長(zhǎng)間隔:TL=1h;
⑷日間隔:TD=24h;
⑸周間隔:TW=7d。
2.電網(wǎng)電能質(zhì)量最低的運(yùn)行合格率
標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) | 標(biāo)準(zhǔn)名稱 | 最低的運(yùn)行合格率 | ||||
GB/T14549-93 | 公用電網(wǎng)諧波 | 各級(jí)電網(wǎng)諧波電壓限值() | 98 | |||
電壓(kV) | 電壓總諧波 畸變率 | 各級(jí)諧波電壓含有率 | ||||
奇次 | 偶次 | |||||
0.38 | 5.0 | 4.0 | 2.0 | |||
6,10 | 4.0 | 3.2 | 1.6 | |||
35,66 | 3.0 | 2.4 | 1.2 | |||
110 | 2.0 | 1.6 | 0.8 | |||
注入公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值見下表 |
電壓 kV | 諧波次數(shù)及諧波電流允許值A(chǔ) | ||||||||||||
11 | 12 | 13 | |||||||||||
78 | 62 | 39 | 62 | 26 | 44 | 19 | 21 | 16 | 28 | 13 | 24 | ||
43 | 34 | 21 | 34 | 14 | 24 | 11 | 11 | 8.5 | 16 | 7.1 | 13 | ||
26 | 20 | 13 | 20 | 8.5 | 15 | 6.4 | 6.8 | 5.1 | 9.3 | 4.3 | 7.9 | ||
15 | 12 | 7.7 | 12 | 5.1 | 8.8 | 3.8 | 4.1 | 3.1 | 5.6 | 2.6 | 4.7 | ||
16 | 13 | 8.1 | 13 | 5.4 | 9.3 | 4.1 | 4.3 | 3.3 | 5.9 | 2.7 | 5.0 | ||
12 | 9.6 | 6.0 | 9.6 | 4.0 | 6.8 | 3.0 | 3.2 | 2.4 | 4.3 | 2.0 | 3.7 |
電壓 kV | 諧波次數(shù)及諧波電流允許值A(chǔ) | ||||||||||||
11 | 12 | 9.7 | 18 | 8.6 | 16 | 7.8 | 8.9 | 7.1 | 14 | 6.5 | |||
6.1 | 6.8 | 5.3 | 5.3 | 4.7 | 9.0 | 4.3 | 4.9 | 3.9 | 7.4 | 3.6 | |||
3.7 | 4.1 | 3.2 | 3.2 | 2.8 | 5.4 | 2.6 | 2.9 | 2.3 | 4.5 | 2.1 | |||
2.2 | 2.5 | 1.9 | 1.9 | 1.7 | 3.2 | 1.5 | 1.8 | 1.4 | 2.7 | 1.3 | |||
2.3 | 2.6 | 2.0 | 2.0 | 1.8 | 3.4 | 1.6 | 1.9 | 1.5 | 2.8 | 1.4 | 2.6 | ||
1.7 | 1.9 | 1.9 | 1.5 | 1.3 | 2.5 | 1.2 | 1.4 | 1.1 | 2.1 | 1.0 |
表3:低壓和中壓配電系統(tǒng)單次諧波電壓限值
1.諧波測(cè)量?jī)x器
1.1諧波測(cè)量?jī)x器的現(xiàn)狀
諧波測(cè)試分析儀是測(cè)定電網(wǎng)諧波嚴(yán)重程度的專用儀器,就諧波測(cè)試分析儀而言,國(guó)內(nèi)外已有不少生產(chǎn)廠家和產(chǎn)品,如美國(guó)FLUKE公司的F40/41手持式電力諧波分析儀、日本HIOKI公司的3195和3166便攜式電力分析儀、英國(guó)VOLTECH公司的PM3000/300/100電力分析儀、瑞典UNIPOWER公司的Unilyzer900F電力測(cè)試分析儀及我國(guó)安徽振興公司的PS系列電能質(zhì)量分析儀等。通過比較分析,不難發(fā)現(xiàn),這些儀器具有如下通用特點(diǎn):
⑴多功能,高性能,高價(jià)格;
⑵實(shí)驗(yàn)室或戶內(nèi)使用,適用于科學(xué)研究、短期電力試驗(yàn)、電網(wǎng)巡檢或臨時(shí)監(jiān)測(cè);
⑶獨(dú)立使用的專用測(cè)試儀器,專人管理和使用。
然而,由于電網(wǎng)的廣泛性和諧波的普遍性,廣大發(fā)電、供電、用電部門都希望隨時(shí)隨地了解電網(wǎng)諧波情況,僅靠專門的諧波測(cè)試管理機(jī)構(gòu)和科技人員是滿足不了要求的,高價(jià)格的測(cè)試分析儀無法推廣和普及。
1.2監(jiān)測(cè)方式及儀器的選用
重要的PCC(電流質(zhì)量控制)采用連續(xù)監(jiān)測(cè)方式,并將數(shù)據(jù)及時(shí)送至上一級(jí)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心,一般選用將檢測(cè)儀器長(zhǎng)期安裝在監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線檢測(cè),區(qū)域內(nèi)多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的儀器聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成諧波監(jiān)測(cè)網(wǎng);一般的PCC采用定時(shí)監(jiān)測(cè)方式,并將數(shù)據(jù)送至上一級(jí)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心,一般選用便攜式諧波分析儀和定點(diǎn)檢測(cè)儀器相結(jié)合對(duì)多點(diǎn)定時(shí)巡回檢測(cè);對(duì)于小的單相PCC,根據(jù)需要進(jìn)行檢測(cè),即隨機(jī)監(jiān)測(cè)方式,一般使用袖珍式諧波分析儀就可以滿足檢測(cè)要求。
1.3系統(tǒng)采用的測(cè)量?jī)x器:
⑴HVHe型高壓諧波監(jiān)測(cè)儀:
HVHe系列高壓諧波監(jiān)測(cè)儀(以下簡(jiǎn)稱高壓諧波儀)儀由信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)三部分組成。高壓諧波監(jiān)測(cè)儀是一種智能化諧波測(cè)量記錄儀器,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電網(wǎng)(10、35、110、220、330、500kV)電壓和電壓諧波的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、諧波越限記錄和諧波越限時(shí)的錄波并進(jìn)行處理。
⑵諧波測(cè)量表
諧波測(cè)量表從功能上可分諧波電壓測(cè)量表和諧波電流測(cè)量表,從性能上可分簡(jiǎn)易型和高級(jí)型。
LVHv型諧波電壓測(cè)量表和LVHa型諧波電流測(cè)量表屬簡(jiǎn)易型,是一種用于0.38kV、6(10)kV用戶變電所以及濾波裝置、配電柜、整流柜等其他需要檢測(cè)高次諧波電壓和電流的場(chǎng)所,監(jiān)測(cè)及數(shù)字顯示諧波電壓和電流總畸變率,并有接點(diǎn)輸出供用戶報(bào)警或控制保護(hù)回路。高級(jí)型諧波測(cè)量表除具備簡(jiǎn)易型的功能外,還可以記錄和儲(chǔ)存信號(hào),如將該信號(hào)傳輸?shù)浇K端,同樣可以進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)等。
2.測(cè)量精度
諧波測(cè)量?jī)x器的精度有A、B級(jí)。電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)一般用B級(jí)就可以,主要用于測(cè)量諧波大小,相角精度不作規(guī)定。儀器能保證在額定電壓 15∽-15范圍內(nèi),電壓總畸變率不超過8條件下正常工作。
諧波測(cè)量?jī)x器的最大允許誤差
等級(jí) | 條件 | 允許誤差 | |
A | 電壓 | Uh≥1Un | 5Un |
Uh1Un | 0.05Un | ||
電流 | Ih≥3In | 5In | |
Ih3In | 0.05In | ||
B | 電壓 | Uh≥3Un | 5Un |
Uh3Un | 0.15Un | ||
電流 | Ih≥3In | 5In | |
Ih3In | 0.50In |
電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括單個(gè)變電站(單個(gè)用戶)電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),與區(qū)域變電站(多用戶)電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并且可以將多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程諧波在線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)擁有方便的擴(kuò)展性讓用戶不必為以后增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)和系統(tǒng)升級(jí)擔(dān)憂,各種類型的組合搭配使系統(tǒng)更靈活。數(shù)據(jù)分析、處理系統(tǒng)專為用戶量身打造更貼近用戶需求。
單個(gè)變電站(用戶)電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括單個(gè)變電站(單個(gè)用戶)電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),與區(qū)域變電站(多用戶)電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并且可以將多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程諧波在線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)擁有方便的擴(kuò)展性讓用戶不必為以后增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)和系統(tǒng)升級(jí)擔(dān)憂,各種類型的組合搭配使系統(tǒng)更靈活。數(shù)據(jù)分析、處理系統(tǒng)專為用戶量身打造更貼近用戶需求。
區(qū)域變電站(多用戶)電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
七.解決方案
技術(shù)支持:
根據(jù)需求為用戶進(jìn)行項(xiàng)目前期的方案制定。
方案制定:
我們?yōu)槊恳粋€(gè)項(xiàng)目成立項(xiàng)目小組,配備從技術(shù)到商務(wù)的專門人員,為用戶詳細(xì)擬地訂一個(gè)完善的解決方案。
項(xiàng)目管理:
合同管理部門由訓(xùn)練有素的合同管理員為用戶建立項(xiàng)目檔案,處理項(xiàng)目的各項(xiàng)事宜。從合同的條款、支付到施工都經(jīng)過規(guī)范的流程和層層的嚴(yán)格管理,以確保合同的有效執(zhí)行。
現(xiàn)場(chǎng)安裝和項(xiàng)目調(diào)試:
我們的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)將順利完成系統(tǒng)安裝和調(diào)試。
定期現(xiàn)場(chǎng)維護(hù):
我們將定期到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù),確保系統(tǒng)的日常運(yùn)行良好。
快速現(xiàn)場(chǎng)維修:
只要用戶有需要,我們隨時(shí)快速指派有經(jīng)驗(yàn)的工程師到用戶現(xiàn)場(chǎng)。
系統(tǒng)升級(jí):
在專家的幫助下,您的系統(tǒng)升級(jí)將更及時(shí)、更方便。
評(píng)論