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第(1)种很短间隔测量的谐波取值、对于产生瞬时影响的波动和快速变化的谐波,取TVS=3S中各点测量值中的最大值,对于产生长期影响的谐波,取3S中各点测量值的均方根值作为各次谐波的评估值。对于后四种间隔的测量,一般采用对实测数据按累积概率P作统计计算,P为谐波取值不超过某一给定值的百分数。根据不同的波动和影响情况,可用测量间隔内每个TVS=3S内的测量值确定的最大值或均方根值,再取不超过概率P的最大值,第(2)、(3)种测量的P值选取为P=1%、(10%)、50%、(90%)、95%、99%,第(4)、(5)种测量的P值至少选取为95%和99%,测量统计数据至少为100个。
4.谐波测量与监测仪器
数字式谐波分析仪是已广泛应用于实际的在线谐波测量、分析谐波分布的重要工具,它是利用离散傅立叶级数(DFT),或由离散傅立叶变换过渡到傅立叶变换(FFT)的基本原理构成。模拟信号经采样、离散化为数字序列信号后,经微型计算机进行谐波分析和计算,得到基波和各次谐波的幅值和相位,并可获得更多的信息,如谐波功率、谐波阻抗、以及对谐波进行各种统计处理和分析,各种分析计算结果可在屏幕上显示或按需要打印输出。仪器精度较高,功能较多,使用方便。由于微机芯片的性能不断提高,利用FFT原理、多通道输入的谐波分析仪渐已取代其它的分析仪,国产比较典型的是GXF-908A多功能电力谐波分析仪,该仪器采用了较先进的MCS-8098单片计算机,使运算速度较快,实时性较强;能实现三相电压和三相电流共六路信号同步采样;可以显示或输出三相2~39次谐波含有率、电压畸变率、相位关系,及谐波功率和阻抗等;可绘出被测信号波形,谐波直方图和变化曲线,并可以从多次测量值中筛选出前五个大值;每次测量结果可以为一个周期或3S平均值等,以适应国标的要求。对谐波进行长期的监测,可以用功能较简单、造价较低、体积较小而又能作为常规仪表接入电网的谐波检测仪,如谐波功率计,谐波电压、电流,谐波监测仪和报警器等。
5.测量仪器的功能和精度
测量仪器的功能至少应满足谐波国家标准的要求,基本测试量为谐波电压和谐波电流。仪器的测量通道应能同时测取三相量,并具有国标要求的统计功能。谐波测量仪器应具有一定的精度及满足系统现场使用的工作条件。国家标准采用了国际电工委员会(IEC)关于谐波测量和仪器的通用导则。该导则规定了用于谐波测量仪器的主要性能、准确度要求和对不同波动性质的谐波的测量方法,并总结了TV和TA谐波测量的误差等,表1列出了仪器的最大允许误差。表1中所给的条件下,同一仪器的绝对允许误差较相对允许误差为大,即对较小谐波量的测量,允许精度较低。而B级仪器比A级仪器对应的允许误差较大,精度较低。A级仪器用于较精确的测量,其频率测量范围为0~2500HZ,仪器的相角测量误差不大于±5°(各次)或±1°•H,B级仪器供一般性的测量或监测使用,主要用于测量谐波大小,相角精度不作规定。仪器应保证在额定电压±15%波动范围内,电压总畸变率不超过8%条件下正常工作。
6.结语
电网谐波管理的依据是国家颁发的《电力法》、《电力供应与使用条例》、《电能质量•公用电网谐波》及电力部门制定的相关法规、条例。对电网谐波的测量和检测有利于谐波的管理,从测量的实际值帮助我们分析和寻找电网谐波电压超标的原因,对有关谐波源和电容器采取针对性的措施。当存有谐波源的电网新增电容补偿设计时,还应核算谐波谐振或放大的可能性,投运前后在系统和电容器组的各种运行方式下进行谐波监测。
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