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新型電力系統(tǒng)的“雙高"特征使電網(wǎng)中的諧波呈現(xiàn)新特征:諧波頻率從以低頻次為主擴展至高頻次及超高頻次,諧波源從用戶側(cè)為主蔓延至發(fā)輸變配用各環(huán)節(jié),諧波影響從影響電能質(zhì)量擴展至影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
過去,諧波源以鐵磁飽和型和電弧型為主,前者主要是各種帶鐵芯的電力設(shè)備,后者主要是各種煉鋼爐、電焊機群等。這些諧波源產(chǎn)生的諧波主要是3、5、7次等低頻次諧波,檢測和治理技術(shù)相對成熟。近年來,以絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)為代表的電力電子裝置大量應(yīng)用于光伏逆變器、開關(guān)電源、變頻器和變頻節(jié)能用電設(shè)備,其開關(guān)頻率可達(dá)幾百千赫茲甚至更高,可產(chǎn)生40~3000次的超高頻諧波。電網(wǎng)諧波的頻次低至10次以下,高至上千次,覆蓋頻率很寬,給諧波的檢測和治理帶來一定困難。
之前,諧波源主要集中分布在用戶側(cè),而風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能、(柔性)直流輸電的大規(guī)模應(yīng)用使電源側(cè)及輸變電各環(huán)節(jié)的諧波問題開始凸顯。另外,隨著新能源汽車普及和直流配用電、變頻節(jié)能用電技術(shù)快速發(fā)展,用電側(cè)的諧波源也更加多樣、復(fù)雜,分布更廣。
新能源發(fā)電的廣泛接入也使諧波治理形勢日趨嚴(yán)峻。諧波對交直流保護裝置和重要設(shè)備構(gòu)成潛在風(fēng)險。這一類敏感設(shè)備可能會在諧波含量超標(biāo)時誤動或拒動,導(dǎo)致可靠性下降。此外,諧波諧振引起寬頻振蕩,會導(dǎo)致風(fēng)機脫網(wǎng)事故發(fā)生。這說明諧波不僅會影響負(fù)荷側(cè)的電能質(zhì)量,還可能給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)。
第1章 裝置特點與參數(shù)(LYFA-5000電壓互感器測試儀適用于各種電力設(shè)備)
是在傳統(tǒng)基于調(diào)壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測試儀基礎(chǔ)上,廣泛聽取用戶意見、經(jīng)過大量的市場調(diào)研、深入進行理論研究之后研發(fā)的新一代革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、*制造工藝,保證了產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠、功能完備、自動化程度高、測試效率高、在國內(nèi)處于*水平,是電力行業(yè)用于互感器的專業(yè)測試儀器。
1.1 主要技術(shù)特點
功能全,既滿足各類CT(如:保護類、計量類、TP類)的勵磁特性(即伏安特性)、變比、極性、二次繞組電阻、二次負(fù)荷、比差以及角差等測試要求,又可用于各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差等測試。
現(xiàn)場檢定電流互感器無需標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、升流器、負(fù)載箱、調(diào)壓控制箱以及大電流導(dǎo)線,使用極為簡單的測試接線和操作實現(xiàn)電流互感器的檢定,的降低了工作強度和提高了工作效率,方便現(xiàn)場開展互感器現(xiàn)場檢定工作。
可精轉(zhuǎn)測量變比差與角差,比差*大允許誤差±0.05%,角差*大允許誤差±2min,能夠進行0.2S級電流互感器的測量,變比測量范圍為1~40000。
基于*變頻法測試CT/PT伏安特性曲線和10%誤差曲線,輸出*大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流,卻能應(yīng)對拐點高達(dá)60KV的CT測試。
自動給出拐點電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準(zhǔn)確限值系數(shù)(ALF)、儀表保安系數(shù)(FS)、二次時間常數(shù)(Ts)、剩磁系數(shù)(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數(shù)。
測試滿足GB1208(IEC60044-1)、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互感器標(biāo)準(zhǔn),并依照互感器類型和級別自動選擇何種標(biāo)準(zhǔn)進行測試。
測試簡單方便,一鍵完成CT直阻、勵磁、變比和極性測試,而且除了負(fù)荷測試外,CT其他各項測試都是采用同一種接線方式。
全中文動態(tài)圖形界面,無需參考說明書即可完成接線、設(shè)置參數(shù):動態(tài)顯示參數(shù)設(shè)置,根據(jù)當(dāng)前所選的試驗項目自動顯示其相關(guān)參數(shù);動態(tài)顯示幫助接線圖,根據(jù)當(dāng)前所選試驗項目,顯示對應(yīng)的接線圖。
5.7寸圖形透反式LCD,陽光下清晰可視。
采用旋轉(zhuǎn)光電鼠標(biāo)操作,操作簡單,快捷方便,極易掌握。
面板自帶打印機,可自動打印生成的試驗報告。
測試結(jié)果可用U盤導(dǎo)出,程序可用U盤升級,方便快捷。
裝置可存儲1000組測試數(shù)據(jù),掉電不丟失。
配有后臺分析軟件,方便測試報告的保存、轉(zhuǎn)換、分析,可以用于試驗數(shù)據(jù)的對比、判斷與評估。
易于攜帶,裝置重量<9Kg。
1.2 裝置面板說明(LYFA-5000電壓互感器測試儀適用于各種電力設(shè)備)
裝置面板結(jié)構(gòu)如右圖接線端子從左向右:
·紅黑S1、S2端子:試驗電源輸出
·紅黑S1、S2端子:輸出電壓回測
·紅黑P1、P2端子:感應(yīng)電壓測量端子
·液晶顯示屏:中文顯示界面
·微型打印機:打印測試數(shù)據(jù)、曲線
·旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo):輸入數(shù)值和操作命令
1.3 主要技術(shù)參數(shù)(LYFA-5000電壓互感器測試儀適用于各種電力設(shè)備)
LYFA-5000 | ||
測試用途 | CT, PT | |
輸出 | 0~180Vrms,12Arms,36A(峰值) | |
電壓測量精度 | ±0.1% | |
CT變比 測量 | 范圍 | 1~40000 |
精度 | ±0.05% | |
PT變比 測量 | 范圍 | 1~40000 |
精度 | ±0.05% | |
相位測量 | 精度 | ±2min |
分辨率 | 0.5min | |
二次繞組電阻測量 | 范圍 | 0~300Ω |
精度 | 0.2%±2mΩ | |
交流負(fù)載測量 | 范圍 | 0~1000VA |
精度 | 0.2%±0.02VA | |
輸入電源電壓 | AC220V±10%,50Hz | |
工作環(huán)境 | 溫度:-10οC~50οC, 濕度:≤90% | |
尺寸、重量 | 尺寸365 mm×290 mm×153mm 重量<10kg |
為了應(yīng)對諧波給電網(wǎng)安全運行帶來的挑戰(zhàn),需要從諧波監(jiān)測、諧波溯源和諧波治理等方面采取措施。但目前,諧波治理仍存在一些難點。
針對電網(wǎng)電力電子化的寬頻特征,國家電網(wǎng)有限公司已開展了相關(guān)寬頻信號采集和測量技術(shù)研發(fā)并正在推廣寬頻測量裝置,可實現(xiàn)0~2500赫茲諧波分量檢測。在電網(wǎng)諧波監(jiān)測方面,目前的技術(shù)手段仍存在較大盲區(qū)。現(xiàn)階段,諧波監(jiān)測主要在樞紐變電站、高壓直流換流站及主要諧波源所在母線進行,監(jiān)測點有限,監(jiān)測數(shù)據(jù)基本為單點測量。由于無法保證測量時間同步,多點的采集數(shù)據(jù)缺乏同期性,很難用于預(yù)測或判斷諧波的動態(tài)趨勢。
諧波溯源是諧波評估和治理的前提和基礎(chǔ),也是諧波研究領(lǐng)域的熱點和難點之一?,F(xiàn)有諧波溯源方法一般是利用諧波源模型定位諧波源,但傳統(tǒng)的諧波源建模需要充分了解諧波源內(nèi)部結(jié)構(gòu)及元件參數(shù)。分布式新能源電源、電力電子型負(fù)荷的大量接入使精確獲取各類諧波源內(nèi)部元件參數(shù)的工作量巨大。同時,由于諧波源彼此之間產(chǎn)生交互作用的現(xiàn)象非常普遍,建模對象可能是多種諧波源的復(fù)雜組合,而現(xiàn)有研究對諧波傳導(dǎo)方式和規(guī)律、諧波交互影響方式的分析不夠深入,難以全面準(zhǔn)確分解諧波源組合。因此采用傳統(tǒng)諧波建模方法實現(xiàn)諧波溯源難度極大。
目前,諧波抑制主要采取就地安裝濾波器的方法,包括無源濾波器和有源濾波器兩種。無源濾波器只能抑制預(yù)先設(shè)計規(guī)定的諧波成分,有源濾波器可動態(tài)濾除多次諧波,但是受器件帶寬限制,不適用于高頻及超高頻、高壓、大功率的場合。另外,由于濾波器一般為就地安裝,其諧波治理效果局限在一定范圍內(nèi),無法解決電網(wǎng)諧波耦合、諧波諧振等動態(tài)性、全局性問題。
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