谐波电能计量技术

本文分析了电子式电能表的计量原理及谐波对电子式电能表计量的影响,然后对谐波情况下线性负荷和非线性负荷的功率消耗情况分别进行讨论,得出电子式电能表不能准确计量负载所消耗的真正基波功率的结论.提出对基波电能与谐波电能分别计量的计量策略,同时介绍了ADI公司的ADE7878三相多功能电能计量芯片的设计和校准过程.     

谐波对电能计量的影响及其仿真分析

电能计量是供电企业中极为重要的一环,谐波对电能计量的准确性有着很大的负面影响。本文首先从谐波环境下电能计量的基本原理出发,分析了谐波对不同类型电能表的计量影响;其次通过对一典型谐波源计量的仿真比较,验证了非线性用户谐波有功功率与基波有功功率相反,线性用户谐波有功功率与基波有功功率相同的结果;实测数据的分析结果也说明了这一点。谐波电能也是由基波电能转化而来的,而现行的计量方法是把这部分电能从电网中吸取的基波电能中全部或部分扣除掉,这是一种不合理的计量制度。文中提出了几点建议,指出应根据谐波的具体情况采取不同的应对措施,以改善电能的计量准确性。     

电子式电能表中滤波器的设计

电能表计量结果涉及到贸易结算,计量准确性至关重要.本文在电子式电能表电能计量算法分析的基础上,对动态负载下计量算法误差较大提出了改进方法.在MATLAB仿真软上使用专门的数字滤波器设计工具FDA Tool设计数字滤波器.结果显示在有谐波和动态负荷情况下有功电能误差在±1％范围内,基波电能误差在±0.1％范围内,从而验证本文提供方法的有效性.     

小波包分解重构算法在有功电能计量中的应用

本文简要介绍了小波包分析的基本理论,深入探讨了基于小波包分解重构算法在有功电能计量中的应用,并采用具有很好的计算性、时域光滑性及频带分割性的正交小波db43对非稳态电网有功电能计量进行了仿真实验,结果表明该计量算法的有功功率和有功电能计量精确度可满足现行电网运行要求,基波有功电能计量精度达到0.2S级,谐波有功电能计量满足A类谐波测量仪器的允许误差.     

谐波条件下新型数字电能计量装置的研制

电力电子设备等非线性负荷在电网中广泛应用,导致电网受谐波污染日益严重。谐波条件下电能的合理、准确计量成为保证供用电公平性的关键。针对普通电能表全能量计量方式在谐波条件下计量不合理的问题,研制了一种基于自适应陷波滤波器的谐波条件下新型电能计量装置,能够分别计量基波和各次谐波有功功率。实验结果表明,该装置具有较高的计量精度,尤其是在电网频率变化时,仍能准确计量基波和各次谐波有功功率。     

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.     

一种适用于VLSI实现的谐波电能计量算法

提出了一种适用于超大规模集成电路(以下简称VLSI)实现的谐波电能计量算法.该算法以电网中能量的分布为出发点,对基波和谐波分量采用了不同的数字滤波处理,并且通过一个前馈控制系统实现了滤波器中心频率对电网频率的跟随,达到了同步采样的效果,解决了在电网频率不准确时快速傅里叶变换(以下简称FFT)频谱泄漏造成的计量误差问题.与用小波包分解实现谐波电能计量的算法相比,该算法需要的滤波器更少,更节省硬件面积,因而更适合VLSI的设计实现.网表级仿真结果表明电网频率在±5%范围内波动时基波有功功率计量误差小于0.1%,各次谐波有功功率计量误差小于1%,完全能满足谐波电能计量的商业要求.集成了该算法的谐波电能计量芯片已投片生产.     

谐波对电能计量影响的探索

由于谐波的影响,导致与基波功率方向相反的谐波功率向电网馈送,从而导致普通电能表电能计量的减少,直接影响了电力系统的经济效益。保留对基波分量的计量,消除谐波对电能表计量的影响即成为电能计量要解决的主要问题。而保留基波滤除谐波只需采用低通滤波器,合理地选择转折频率即可大大地降低谐波对电能表计量的影响。     

谐波对电能计量影响的分析与测试

在阐述谐波、谐波有功电能概念的基础上 ,从理论上分析了谐波存在对工频有功电能计量的影响 ,指出用普通电能表对谐波含量高的电网中的负荷进行计量存在其不合理性 ;开发了相应的谐波有功电能计量装置 ,并进行了实验室模拟和变电站现场长时间挂网运行两方面的试验 ,均取得了良好的试验结果 ,验证了理论分析的正确性。     

电子式电能表中滤波器的设计

电能计量是电力交易结算的基础,计量的准确性至关重要。电子式电能表虽然已得到广泛应用,但在谐波分量大、含有大型动态冲击负荷的情况下,其计量的准确性会受到影响。因此,在经典电子式电能表计量算法的基础上,提出了一种基于数字滤波器的改进方法,利用Matlab中FDA Tool功能,设计了相应的数字滤波器用于提高电能计量的精度。仿真结果表明,在有谐波和动态负荷情况下,该方法可使有功电能、基波电能的计量误差控制在±1%范围内,验证了该方法的有效性。     

分布式新能源接入电网的谐波热点问题探讨

大规模分布式新能源经变流器接入电网,对电力系统谐波问题的分析研究带来了新的挑战。针对含分布式新能源的电网,准确检测谐波及间谐波,掌握谐波分布特性,定位谐波污染源头,划分谐波污染责任,揭示谐波传播及谐振机理,分析谐波不稳定现象是当前电力系统亟需解决的热点与难点问题。从谐波测量、谐波源定位及责任评估、谐波谐振及其不稳定等方面阐述了分布式新能源接入电网的谐波研究技术热点问题,并提出了未来大规模分布式新能源接入后的新的谐波研究趋势,为分布式新能源接入电网中的谐波问题研究提供了理论参考。     

电网中非线性负荷谐波功率方向的确定

电力系统中有谐波存在时,应该了解谐波功率的方向,并按谐波功率的方向确定谐波源的位置。作者从最简单的非线性电路出发,通过比较常规电路的计算结果和频域分析结果,总结了非线性负荷形成谐波功率的特点,提出了确定谐波功率方向的方法,论述了非线性用户的电能计量问题,为进一步完善电能计量工作提供了依据。     

谐波影响下电力电容器的协调无功降损方法

传统采用退火—逐步优化算法对电力系统中的电容器,进行多形态高载荷负荷协调时,未综合考虑谐波影响下电容器的负荷状态,无法对总谐波畸变进行有效控制,降损效果差;因此提出新的谐波影响下电力电容器的协调无功降损方法,通过谐振影响下的电力电容器优化配置数学模型,综合考虑谐波影响下电力电容器电能消耗总金额和配置电容器所需的费用,获取谐波影响下电容器的电压总谐波畸变率;通过微粒群优化算法,确保各节点电压总谐波畸变率控制在规定限值以内,对电容器进行优化配置,实现电容器的无功降损控制。实验结果说明,采用所提方法优化配置后的电容器可有效抑制谐振发生,可降低约37%的电网损耗,具有节能高的优势。     

低压配电网的谐波与综合防治

分析了低压配电网喈波的产牛根源和危害,闸述了谐波的基本性质和测量方法,推荐采用数理统计的方法对喈波进行测罩。采用加装无源电力滤波器、隔离变压器和有源谐波调节器等综合措施,有效抑制谐波的产生,减小影响范围,提高了系统运行稳定性,降低了电能损耗。     

输入电流的谐波检测计算与降谐处理方法

电力系统中的非线性负载引发的电源污染得到人们越来越广泛的关注.针对这一问题对一种典型非线性负载电流的谐波用波形法和直流测量法进行了分析.对谐波畸变率对广义功率因数的影响进行了讨论,最后给出了几种降低谐波的方法.     

谐波对电能计量影响的研究

电力系统非线性负荷的不断增加造成电网的谐波污染日益严重,谐波对电能计量的影响已引起人们的高度关注.从理论上分析谐波源对电能计量方面的影响,得到了谐波源用户由于发出谐波而减少了电能计量,非谐波源用户则吸收了谐波而增加电能计量的结论,并通过仿真实验进行了验证.     

冶金企业负荷谐波治理的研究

冶金企业的用电设备中含有大量的非线性负荷,这些设备具有容量大、负荷冲击大、谐波问题严重等特点,所带来的谐波污染已严重影响到系统的安全稳定运行和用户用电设备的正常工作.因此,需对这些负荷进行无功补偿和谐波治理.对冶金类负荷中的电弧炉、中频炉和轧机这三种影响电能质量较为突出的负荷进行了分析,并对这三种负荷各自产生的谐波特点及其谐波电流含有率进行分析、归纳与总结,得出谐波电流含有率的确定可为谐波治理工作提供依据和计算基础.此外,对各种冶金设备的不同实际应用情况进行了分析,提出了相应的谐波滤波及无功功率补偿的方法.     

50kVA变频调速器谐波的混合有源滤波

变频器是应用广泛、负载变化范围大的典型非线性负载。文章讨论了其供电系统谐波状况及谐波电压谐波电流变化的特征。针对1台50kVA变频器谐波源，通过特殊设计的无源滤波器和自适应环路参数控制方法的运用，提出1种混合有源电力滤波器的谐波治理方案。分析了其原理、给出了设计原则，并进行了仿真和实验。该方案具有谐波抑制效果良好、对电网谐波、负载变化适应性强等优点。并适应于大多数其它工业谐波源。     

基于电网安全的发电厂空冷机组谐波处理装置应用

电力谐波的产生严重影响着电网的安全运行,因此针对谐波产生的危害,介绍电源安全净化装置即谐波处理装置来处理产生大量谐波的场合。重点分析了该装置在发电厂空冷机组中的应用,通过实时监测负载电流波形,检测出其中的谐波电流,进而控制IGBT的触发,将与该谐波电流大小相等方向相反的补偿电流注入供电系统中,实现滤除谐波的功能,从而达到提高供电系统安全性、节能降耗的目的。