电能表直流偶次谐波试验负载自动匹配方法研究

直流偶次谐波影响量试验是电能表检测中的重要一环,传统检测方法效率低下,稳定性差。在分析了直流及偶次谐波的产生原因以及对电能计量造成的危害后,解读了标准规定的试验流程及接线方法,提出了一种新的直流偶次谐波负载自动匹配的方法,并按照该方法设计了一套试验装置。最后,对该装置进行试验验证,证实装置能够生成标准所规定波形,实现了负载端自动匹配,减少了人工干预,提升了检测效率及稳定性。     

基于智能电能表谐波影响测试系统的电能谐波产生方法研究

介绍了智能电能表谐波影响测试系统的设计方案,研究了电能谐波产生的原理和方法,利用电子开关切换常规电流源输出的正弦波,获得了试验需要的直流偶次谐波、次谐波、奇次谐波。通过试验证明,产生的各部分谐波含量符合GB/T17215.321-2008《12级静止式有功电能表》对电流直流偶次谐波、次谐波、奇次谐波的波形要求,创造了在谐波条件下试验电能表的模拟环境。     

电能表谐波试验装置设计及谐波产生的方法

采用电能表检定装置产生谐波的技术方案,阐述该检定装置的工作原理和工作方法,研究该装置产生电能谐波的原理和过程,引入电子开关的设计思路,通过采用两路电子开关对常规的电流源输出的正弦波进行切换,产生的波形在不同位置进行导通和关闭,将未用到的电路部分旁路,从而产生直流偶次谐波、次谐波、奇次谐波。经过试验,各部分的谐波含量均符合国标GB/T17215.321-2008《12级静止式有功电能表》对电流直流偶次谐波、次谐波、奇次谐波的波形要求,通过在装置产生的谐波下对电能表进行误差影响量试验,进而衡量谐波对电能表的影响,扩大电能表的检测范围。     

基于谐波影响量试验的智能电能表全性能综合测试系统研究

针对智能电能表各项试验项目难以集中在同一检定装置进行试验的问题,研制了一套全性能综合测试系统。该系统除了能够满足智能电能表检定规程规定的所有项目外,还能实现规程规定之外的试验项目,从而实现对电能表进行全性能试验测试。本系统还采用两路电子开关切换常规电流源来输出正弦波的方法,获取试验需要的直流偶次谐波、次谐波、奇次谐波,创造了在谐波条件下电能表的试验模拟环境。     

直流和偶次谐波试验在电能表检定装置上的实现

在电能表检定装置上设置自动转换装置,可以自动转换基本误差试验、直流和偶次谐波试验的试验接线,代替以往试验过程中的手工接线,实现了试验过程的自动化,提高了工作效率。     

单相电能表多功能检测装置的研制与应用

本文介绍一种用于单相电能表检测、品质试验及窃电仿真试验为一体的检测装置的原理实现和设计方案,相互独立的双电流回路检测系统、多功能测试转换箱和PC机控制软件研制和开发为单相电能表的检定、品质试验、直流和偶次谐波试验、功耗测量、双回路不平衡电流转换阈值试验和窃电仿真试验提供了有效的解决方案.     

单相变压器直流偏磁试验与仿真

6台单相变压器组成三相组式变压器，分别对变压器开路、低功率三相四线制对称负载、低功率三相四线制不对称负载、低功率三相三线制不对称负载和额定功率下三相四线制对称负载5种情况下的变压器一次绕组电流、一次和二次绕组电压就不同直流入侵情况下进行了测量。研究变压器以上5种工作状态下，直流入侵导致的励磁电流和一次绕组电流畸变和谐波分布、一次绕组电流峰值和各次谐波与直流电流的关系曲线、不同运行方式对直流偏磁的影响。试验发现，变压器直流偏磁将导致空载电流畸变，空载电流峰值及各次谐波随直流电流的增加直线上升。谐波阶次越低，增加速度越快。变压器负载情况下，功率越大，奇次谐波随直流的变化增加速度越慢，偶次谐波增长速度基本不受负载的影响。利用非线性磁滞回线与励磁电流波形的关系，对试验模型进行了仿真计算，同时得到了变压器铁心无直流偏磁和有直流偏磁下的磁滞回线。计算模型建立在Jiles-Atherton理论基础上，计算与试验吻合较好，验证了变压器非线性模型的有效性和正确性。     

谐波对感应式无功电能表的电能计量影响

为了公正合理地评估用户的无功电能消费状况,该文深入分析了感应式无功电能表在谐波情况下的计量特性.通过大量的感应式无功电能表无谐波、不同次谐波和不同畸变程度谐波实验分析,表明感应式无功电能表与有功电能表具有相似的谐波计量特性,即在谐波情况下都会产生负的计量误差.同时,也出现了感应式无功电能表对奇次谐波的敏感程度要小于偶次谐波新的特殊性质.最后,总结了感应式无功电能表在谐波情况下的一般计量规律,对实际无功电能计量具有指导意义.     

智能电能表高阻抗故障检测方法研究

为提高智能电能表检测精度,对高阻抗故障(HIF)的检测方法进行了改进,利用智能电能表作为配电网系统中HIF检测的传感器,实现无需单独安装传感器.基于电压波形测量数据的偶次谐波量,每个智能电能表计算一个指数,测量电压波形中的偶次谐波分量.若任何智能电能表计算出的指数在特定时长中持续超过阈值,则检测到故障.在3个场景进行了实验,结果验证了改进方法的有效性.与基于小波的检测方法和基于谐波的检测方法相比,所提方法能够在存在电力电子负载的情况下进行检测,具有明显优势.     

直流偏磁对电力变压器影响的实验与仿真计算

高压直流输电系统采用单极大地回路运行时,会对中性点接地的变压器产生影响.采用等效电路一磁路耦合法,建立了包括漏磁回路的变压器模型,并对单相变压器开路及不同直流偏磁情况下进行了实验和仿真计算分析,计算与实验吻合较好,验证了等效电路一磁路耦合法的正确性和有效性.实验和仿真分析表明:空载励磁电流各次谐波随直流电流的增加直线上升;加入直流偏置量,出现了偶次谐波,奇次和偶次谐波都随直流偏置量的增加而增加.通过改变变压器的磁化曲线,仿真计算了同样直流偏置量的下的谐波情况,得出:提高变压器硅钢片的磁化特性,将会提高变压器的直流耐受能力.负载不同,使变压器工作在不同的工作点上,对变压器励磁电流的影响并不十分明显.     

单相宽量程充电桩电能计量装置的设计及检验

采用宽量程计量芯片设计了量程为1(50)A的交流充电桩电能表,该表在20mA～50A的电流范围内,交流有功电能的计量误差优于±0.2%,具备抗直流分量和偶次谐波能力,满足标准对3～21次谐波影响量要求。经检验和现场使用表明,本单相宽量程电能表可以准确计量交流充电桩整个充电过程中的电能。     

飞机二次电源负载特性仿真计算与检测分析

二次电源设备是飞机直流电网的供电电源,也是飞机交流电网的用电设备,其交流侧负载特性反向影响了飞机交流电网质量,直流侧电源特性直接影响了飞机直流电网品质。基于Matlab/Simulink建立某飞机二次电源设备变压整流器的数学模型,并完成负载电流仿真计算。实验室搭建该设备的负载特性检测硬件平台,并开发LabVIEW虚拟仪器远程控制及数据分析软件平台,完成交流侧负载特性和直流侧电源特性的实测波形分析。仿真计算结果验证了实测平台的有效性,结合仿真计算和实测数据分析可知,设备工作向飞机电网引入较大奇数次谐波较易超出标准限制,其中第11次和13次谐波较为明显,3的倍数次谐波和偶数次谐波较小;直流侧纹波电流的引入值符合标准要求。典型机载二次电源设备的负载特性仿真计算和实验测量分析对飞机二次电源的进一步深入研究具有一定参考价值。     

10kV串联电抗器4次谐波放大分析

大量非线性负荷的接入会造成系统半波不对称,此时系统可能会产生偶次谐波和直流分量,当偶次谐波含量过大时就会对电力系统的正常运行造成严重危害.在分析偶次谐波出现的条件以及谐波放大的原理基础上以某公司电容器组烧毁事件为例进行分析,在7％电抗率条件下算出各次谐波阻抗,发现4次谐波电流被放大,通过等值电路法分析了放大原因,并给出合理的解决方案,为以后电抗率的合理选择提供了参考.     

变压器GIC谐波效应动模试验

试验对三相组式(单相)变压器空载、不同功率单相负载、三相四线制对称负载、三相三线制对称负载5种情况下遭受不同直流入侵时的一次绕组电流进行了测量。分析了变压器以上5种工作状态下,直流入侵导致的一次绕组电流畸变和谐波分布、各次谐波与直流的关系、以及不同运行方式下GIC谐波效应的影响。     

直流偏磁条件下变压器的谐波畸变特征

结合我国在建的±660 kV直流输电线路(银川至青岛),基于建立的非线性磁模型,对距青岛换流站30 km的220 kV匡正站一号主变进行了谐波定量分析.结果表明,直流偏磁条件下变压器输出电压的偶次与奇次谐波含量均显著增加,使得变压器成为系统的严重谐波源.通过分析直流偏磁对变压器影响的相关因素,给出了该变压器输出电压偶次谐波含量与中性点注入直流的对应关系,为发展基于中性点反向注入电流的直流偏磁抑制方法提供了新思路.     

谐波与电能计量

非线性负载引起交流正弦波畸变产生谐波,污染工频电网.本文对非正弦波有功电能正确计量,电子式电能表在含有谐波的电能计量中产生误差的原因及电子式电能表的谐波影响检定方法作了介绍.     

电子式电能表谐波条件下电能计量影响分析与试验

近年来电网运行中大量非线性负载使用带来了大量谐波,使电力系统供电电压、电流波形发生严重畸变,影响了电子式电能表的电能计量结果。本文理论分析了在电力谐波存在情况下,电子式电能表的电能计量原理和影响,搭建了试验平台,采用典型的3种谐波试验波形作用于电子式电能表,得到了在正弦波条件下和在谐波条件下电能计量影响试验结果,试验结果和理论分析相互印证。     

直流偏磁对变压器励磁特性的影响

介绍了变压器直流偏磁的相关知识,阐述了直流偏磁对变压器的诸多影响,分析了直流偏磁的产生机理。其次利用PSCAD仿真软件建立了变压器模型,分析了不同直流偏磁下励磁电流各次谐波电流变化关系,对比了有无直流偏磁下的基波分量大小,有无偶次谐波和偶次谐波大小以及奇次谐波的大小。利用仿真实验手段分析了变压器直流偏磁时的励磁特性,验证了变压器直流偏磁理论的正确性。     

直流偏磁条件下变压器的谐波畸变特征

结合我国在建的±660 kV直流输电线路（银川至青岛）,基于建立的非线性磁模型,对距青岛换流站30 km的220 kV匡正站一号主变进行了谐波定量分析。结果表明,直流偏磁条件下变压器输出电压的偶次与奇次谐波含量均显著增加,使得变压器成为系统的严重谐波源。通过分析直流偏磁对变压器影响的相关因素,给出了该变压器输出电压偶次谐波含量与中性点注入直流的对应关系,为发展基于中性点反向注入电流的直流偏磁抑制方法提供了新思路。     

消除偶次谐波的三电平SVPWM调制方法及其实现

传统SVPWM方法所产生的电压谐波既有偶次分量又有奇次分量,本文分析了偶次谐波的产生机制与原因,提出了以A型开关顺序与B型开关顺序相互配合的消除偶次谐波的改进型开关顺序方案.中点电位不平衡是三电平逆变器的-个固有问题.本文对此进行了详细探讨,并提出了一种基于中点电流方向和直流侧电容电压的中点电位平衡控制方法.该方法通过调整平衡控制因子以达到较准确地控制中点电位的平衡.仿真分析验证了本文所提出的控制算法的正确性和有效性.