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【关注】电网谐波问题的新发展——谈超级谐波

2016-01-11 17:41来源:供用电杂志作者:林海雪关键词:电能质量谐波逆变器收藏点赞

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3)末端用户(居民区或工业用户)的信号系统,如欧洲(ITU区域1)频率范围为95kHz~148.5kHz,允许信号水平分别为0.6%N或5%N。在某些国家或地区,频率上限到500kHz,允许信号水平为2mV~0.6mV。这些信号的频率相当部分在超级谐波范围内,因此电网中超级谐波源既有各种电子设备产生的,也有人为使用的通信设备产生。

2超级谐波的特点

研究证明,2kHz~150kHz谐波的传输扩散不同于普通谐波发射,这是一种新型电能质量现象。特点之一是所谓的原生发射(primaryemission)和次生发射(secondaryemission)。原生发射是指骚扰源(装置)单独引起的发射;次生发射是指其他装置发射时对其影响后骚扰源(装置)的发射。这两者有明显的不同。影响原生发射的主要因素有:①装置的拓扑结构;②连接点的阻抗;③谐振。在低压网络中,装置的连接点阻抗由变压器、电缆(称之为“网络的阻抗”)以及建筑物内部线路,连同其他连接装置阻抗构成,后者可以称为设施的阻抗,在2kHz~150kHz频率范围内,网络阻抗以电感为主,较设施阻抗(往往以所连装置的电容为主)相对要高。影响次生发射的主要因素有:①邻近装置的发射强度;②装置连接点阻抗和网络以及设施阻抗的关系。

图1是一台电视机(TV)对一个PV逆变器的原生和次生发射的实测波形[4]。PV逆变器产生的主要谐波频率16kHz,当TV连接时,PV逆变器的次生发射在16kHz处频谱明显放大;另外出现55kHz谱线,后者在原生发射中不出现,说明是由TV产生的。测试还发现,超级谐波频率越高,则传输距离越近:由PV逆变器产生的16kHz分量水平在试验屋内的连接点处保持相当稳定,在公共连接点(PCC)处略有降低,在PCC处测不到屋内其他装置产生的55kHz~150kHz电压或电流成分,这说明这些频率分量只在室内电器之间传递,并不进入电网。这是超级谐波的另一特点。

图1一台TV对一个PV逆变器原生和次生发射的影响

因此,确切了解在设施(例如一个实验室,一个家庭)中运行的电子装置(例如PV逆变器、TV、LED灯、便携式电脑等等)端子上电流,必须区分原生和次生发射。一台装置的次生发射受邻近设备的容量和性能影响极大,这在考虑电子装置的电磁兼容水平时是需要详细研究的。将一个设施作为整体,其测量结果,不能给出设施内部发射水平的正确表示;反之,各装置端子上发射测量不能代表整体设施对电网的发射。实验室中发射结果也不能很好反映实际使用情况,这给超级谐波影响研究和标准的制定带来很大的复杂性。

原标题:【电能质量讲座之四】林海雪:No.4 电网谐波问题的新发展——谈超级谐波
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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