諧波分析第2章

三節(jié)諧波的測量一、對測量儀器的基本要求1、對輸入回路的基本要求電壓輸入電路

1.2倍過載能力(指標(biāo)稱電壓)，波形因(系)數(shù)大于1.5。2、儀器精度要求（表5-1）小值精度要求3、對VT、CT要求幅值相對誤差<5%;

角度誤差<5°

精確測量:電容分配器+感應(yīng)隔離變壓器國外的研究電磁式電壓、電流互感器低壓(≤1kV)電壓、電流互感器可以滿足諧波測量要求;中壓(>1kV且≤35kV)電壓、電流互感器中壓電壓互感器在1kHz以下能滿足幅值誤差要求；在700Hz以下能滿足相位誤差要求；中壓電流互感器能滿足幅值誤差要求；在1.5kHz以下能滿足相位誤差要求;高壓(>35kV且≤220kV)電壓互感器0.5kHz以下能滿足要求；超高壓(>220kV)電壓互感器在250Hz以下能滿足要求；高壓、超高壓電流互感器測量誤差小于電壓互感器；電容式電壓互感器(CVT)不適合諧波測量，但可進(jìn)行改造；精確測量應(yīng)采用電壓分壓器（<1kV）或電容式分壓器(≥1kV)三節(jié)諧波的測量(1)CVT結(jié)構(gòu)圖TV：電磁式互感器L：調(diào)諧電抗器；C1、C2：分壓電容器J：載波通信或高頻保護(hù)用的結(jié)合濾波器；F1F2：分別為L、C2的保護(hù)間隙三節(jié)諧波的測量(2)CVT工作原理諧波誤差誤差：頻率響應(yīng)不一致50Hz串聯(lián)諧振三節(jié)諧波的測量CVT的諧波測量方式:TA末屏測量（利用CT電容襯層的最末層構(gòu)成分壓器）將CVT電磁式互感器解開三節(jié)諧波的測量二、基于FFT的一般概念基本組成（圖5-3）要點：2j個采樣點采樣定理——消混疊濾波器非同步下的頻譜泄漏——鎖相環(huán)同步計算時間——FFT變換（蝶形計算）統(tǒng)計分類三節(jié)諧波的測量1低通濾波器2鎖相環(huán)同步3采樣保持4模/數(shù)轉(zhuǎn)換5窗口截取6FFT處理器7算術(shù)運算處理器8當(dāng)前計算結(jié)果9統(tǒng)計分類10存儲三節(jié)諧波的測量問題討論1)CVT對諧波測量的影響是什么？2)基于FFT的諧波測量與一般工頻電氣量的測量有什么不同？三節(jié)諧波的測量三、供電系統(tǒng)中的諧波測量：1、測量的類型（1）準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)（quasi-stationary）諧波恒定負(fù)載的整流裝置、調(diào)光燈等（2）波動（flactuating）諧波變頻調(diào)速與換相、電子調(diào)節(jié)類家電（3）快速變化（rapidlychanging）的諧波電弧爐、電力機車、升降機三節(jié)諧波的測量2、數(shù)據(jù)處理要求觀測時間=有效測量時間+測量間隔（計算時間）統(tǒng)計區(qū)間非常短的區(qū)間TVS，3秒：有效測量時間短時區(qū)間TSh，10分鐘：有效測量時間+測量間隔長時區(qū)間TL，1小時；日區(qū)間，24小時三節(jié)諧波的測量考慮瞬時效應(yīng)時，取3秒有效測量的各次諧波最大值在24小時內(nèi)的95%、99%概率或24小時內(nèi)最大值?？紤]熱效應(yīng)時，取24小時內(nèi)每個3秒有效測量的各次諧波均方根值的95%、99%概率值。諧波國標(biāo)采用熱效應(yīng)評估標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)計區(qū)間為了評估工作日與非工作日的區(qū)別，觀測時間可能持續(xù)一周以上，但I(xiàn)EC61000-4-7不作專門要求。三節(jié)諧波的測量3、測量方式（1）固定監(jiān)測（2）定期考核4、測量位置（1）重要母線（2）諧波源5、測量值與電磁兼容性（1）諧波測量值的95%水平低于兼容性水平（2）系統(tǒng)整體諧波水平不超過兼容性水平三節(jié)諧波的測量電磁兼容性解釋三節(jié)諧波的測量3、觀測圖形（1）趨勢圖三節(jié)諧波的測量3、觀測圖形（2）概率密度圖三節(jié)諧波的測量3、觀測圖形（1）散點圖（諧波源的簡單判斷方法）基波（負(fù)荷特性）三次諧波（電源特性）（橫軸正向為諧波電壓方向，點為電流極坐標(biāo)）三節(jié)諧波的測量問題討論11)什么是采樣同步與采樣頻率？各自有什么作用？2)連續(xù)到離散的富立葉變換的過程來看，改善頻譜泄漏有些什么方法？四節(jié)諧波的分析方法基本要求諧波在電力系統(tǒng)中分布（Vh、Ih）；系統(tǒng)元件的處理；不對稱問題——對稱分量法參數(shù)的分散性——計算精度確定性計算——非確定性計算（數(shù)理統(tǒng)計問題）四節(jié)諧波的分析方法一、電力系統(tǒng)中各種裝置的諧波模型1發(fā)電機（圖5-4）四節(jié)諧波的分析方法一、電力系統(tǒng)中各種裝置的諧波模型2、系統(tǒng)等值諧波阻抗（圖5-4）

---基于系統(tǒng)短路容量四節(jié)諧波的分析方法3、變壓器四節(jié)諧波的分析方法CIGRE方式四節(jié)諧波的分析方法4、輸電線路和電纜（1）由基波得出的諧波參數(shù)（2）參數(shù)修正圖5-7輸電線路諧波模型四節(jié)諧波的分析方法（3）電阻估計(從已知線路電抗估計電阻)首先估算線路長度：然后估算線路的直流電阻：再估算修正系數(shù)

四節(jié)諧波的分析方法則線路h次諧波電阻估算為5、負(fù)荷（1）串聯(lián)支路（感應(yīng)電機類）四節(jié)諧波的分析方法（2）并聯(lián)支路（照明類）（3）CIGRE模