CN109100568A - 电网谐波普测分析方法、装置、设备及介质 - Google Patents

电网谐波普测分析方法、装置、设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN109100568A
CN109100568A CN201810667238.8A CN201810667238A CN109100568A CN 109100568 A CN109100568 A CN 109100568A CN 201810667238 A CN201810667238 A CN 201810667238A CN 109100568 A CN109100568 A CN 109100568A
Authority
CN
China
Prior art keywords
harmonic
wave
phase
voltage
virtual value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810667238.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘桓瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Original Assignee
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Power Grid Technology Research Center of China Southern Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China South Power Grid International Co ltd, China Southern Power Grid Co Ltd, Power Grid Technology Research Center of China Southern Power Grid Co Ltd filed Critical China South Power Grid International Co ltd
Priority to CN201810667238.8A priority Critical patent/CN109100568A/zh
Publication of CN109100568A publication Critical patent/CN109100568A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G01R23/165—Spectrum analysis; Fourier analysis using filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电网谐波普测分析方法，包括根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；录波数据文件包括测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对采样数据进行快速傅里叶变换，以获取预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位；根据基波和各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，得到测点谐波含量水平；根据各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；根据相位差以及相应的谐波有功功率得到相应谐波的传递方向。本发明能提高电网谐波普测工作效率，完成谐波来源的查找，提高普测数据质量和结果准确性。

Description

电网谐波普测分析方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及电网谐波普测技术领域，尤其涉及一种电网谐波普测分析方法、装置、设备及介质。
背景技术
工业和经济的发展使得电力系统在发电侧、高压直流输电以及用户侧的电力电子化趋势越来越显著，电力系统中的谐波污染问题变得日益严重，给电网的安全稳定运行及用户电能质量造成了极大的影响。对电网系统内的谐波进行治理，要解决的首要问题就是电网谐波普测以及谐波来源的查找。
目前，电网公司开展谐波普测通常使用便携式电能质量分析仪在全网各个变电站或换流站内进行测试。一台电能质量分析仪一次只能测试变电站内的一个监测点且测试时间长达24小时以上，往往耗费大量资源且测试数据质量难以保障。并且，现有的普测方法只能获得各次谐波电压电流的含量大小，不能分析谐波的传递方向查找其来源，给谐波源的治理带来困难。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种电网谐波普测分析方法，能通过分析方法能同时完成谐波来源的查找，提高普测数据质量和结果准确性。
第一方面，本发明提供了一种电网谐波普测分析方法，包括：
根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；其中，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；
根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位；
根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平；
根据所述各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；
根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向。
在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向包括：
根据所述相位差以及谐波有功功率P＝VIcos(δ)获取得到相应谐波的有功功率；其中，V为所述相应谐波的电压，I所述相应谐波的电流，δ为所述相位差；
在所述有功功率为正时，所述谐波流出所述测试点站内母线；
在所述有功功率为负时，所述谐波流入所述测试点站内母线。
在第一方面的第二种可能实现方式中，所述根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件包括：
根据所述预设的录波装置参数不低于5KHz的采样率获取测试点的录波装置的录波数据文件，并对所述录波数据文件进行录波同步。
在第一方面的第三种可能实现方式中，在所述根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位之前包括：
根据所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据弹出窗口显示通道；其中，所述通道数量为6个；
获取用户根据所述弹出窗口选择的通道，以得到预定的通道。
在第一方面的第四种可能实现方式中，所述根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位包括：
根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元；
获取三个所述十周波长度的采样数据进行快速傅里叶变换后的计算结果的均方根值，以得到所述各次谐波有效值；
获取所述一个分析单元的各次谐波相位。
在第一方面的第五种可能实现方式中，所述根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平包括：
根据所述各次谐波有效值除以所述基波的电压有效值得到所述各次谐波电压畸变率；
将所有谐波电压有效值取均方根值除以所述基波的电压有效值得到所述总谐波畸变率；
根据各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，获取所述测点谐波含量水平。
第二方面，本发明实施例提供了一种电网谐波普测分析装置，包括：
录波数据获取模块，用于根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；其中，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；
变换模块，用于根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位；
谐波含量获取模块，用于根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平；
相位差获取模块，用于根据所述各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；
谐波来源获取模块，用于根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向。
第三方面，本发明实施例提供了一种电网谐波普测分析设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电网谐波普测分析方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的电网谐波普测分析方法。
上述技术方案的一个技术方案具有如下优点：根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；其中，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；通过站内的录波装置进行谐波普测，可以大大提高工作效率，减少人力、物力以及时间成本的投入。相比使用便携式电能质量分析仪的传统谐波普测方法，本发明直接利用现有站内录波装置，无需购买新设备，仅需一天时间即可完成大量站点的普测，能够熟练使用现有的录波装置，无需重新接线，且录波装置均使用规范的COMTRADE文件，提高了测试数据质量。根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位；根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平；根据所述各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向。通过分析方法能同时完成谐波来源的查找，提高普测数据质量和结果准确性，且具有良好的经济效益。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的电网谐波普测分析方法流程示意图；
图2是本发明第一实施例提供的谐波分析等值模型示意图；
图3是本发明第二实施例提供的一种电网谐波普测分析装置的结构示意图；
图4是本发明第三实施例提供的电网谐波普测分析设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种电网谐波普测分析方法，以下分别进行详细说明。
实施例一
参见图1，本发明第一实施例提供的电网谐波普测分析方法流程示意图；
S11、根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；其中，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；
优选地，所述根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件包括：
根据所述预设的录波装置参数不低于5KHz的采样率获取测试点的录波装置的录波数据文件，并对所述录波数据文件进行录波同步。
需要说明的是，现有技术中，对谐波进行普测时，通常使用便携式电能质量分析仪在全网各个变电站或换流站内进行测试，一台电能质量分析仪一次只能测试变电站内的一个监测点且测试时间长达24小时以上，往往耗费大量资源且测试数据质量难以保障。而利用变电站或换流站内的录波装置开展电网系统谐波普测的方法，可以大大提高工作效率，减少人力、物力以及时间成本的投入，提高普测数据质量和结果准确性。
需要说明的是，为便于后续批量分析处理，将故障录波装置生成的录波数据文件格式统一设置为COMTRADE文件。一个录波文件中应同时包含某个测点的三相交流电压、电流通道数据。测试完成后，各个站点整理好站内各测点不同时段的录波数据文件，收集汇总后统一处理分析，本发明对此不作具体限定。
需要说明的是，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据，即一个测试点包含三相电压、三相电流信号，即6个通道。
具体的，在进行谐波普测前，会先选择测试站点，选取需开展普测的变电站、换流站，一般包括枢纽变电站、换流站及周边站点、接入较多谐波干扰源用户的变电站以及发生过谐波谐振事件的站点。确定普测站点后，由各供电局站内工作人员实施测试，对每个站内的主变高中低压侧、各电压等级线路(如果是换流站则还包含换流变进线和各交流滤波器大组处)使用站内故障录波装置进行录波，对所述故障录波装置进行参数设置，在电网系统内，通常超过50次的谐波含量很小，因此测试2-50次谐波即可。根据傅里叶变换的原理，分析到50次谐波应保证录波装置波形采样率设置为不低于5kHz。在测试过程中，录波装置定值可临时调整，待测试完成后恢复设置定值，本发明对此不作具体限定，需计算3个十周波的数据，每个十周波为0.2秒，因此录波装置每次录波时间(采样率不低于5kHz的片段)应不低于0.6秒，如装置达不到要求则设置为尽量长的采样时间。因谐波潮流随时间会发生变换，为确保分析精度，同一站内的各故障录波装置应同一时间触发，如无同时触发机制，触发时间应尽可能一致。为分析一天内谐波含量大小和来源的变化，记录站内各测点8:00，12:00，16:00，20:00，24:00附近共5组录波数据。
S12、根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位。
优选地，在所述根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位包括：
根据所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据弹出窗口显示通道；其中，所述通道数量为6个；
获取用户根据所述弹出窗口选择的通道，以得到预定的通道。
需要说明的是，录波数据文件是由步骤S11中基于站内故障录波装置的电网谐波普测方法获得的COMTRADE文件，每个COMTRADE文件中同时包含存储录波装置配置信息的CFG文件和录波采样二进制数据DAT文件。谐波普测的数据量十分庞大，需编写处理程序计算导出测点各次谐波电压电流有效值和相位信息，利用这些计算结果便能评估测点的谐波含量水平以及分析其谐波传递方向。
需要说明的是，所述快速傅里叶变换(fast Fourier transform)，即利用计算机计算离散傅里叶变换(DFT)的高效、快速计算方法的统称，简称FFT。快速傅里叶变换是1965年由J.W.库利和T.W.图基提出的。采用这种算法能使计算机计算离散傅里叶变换所需要的乘法次数大为减少，特别是被变换的抽样点数N越多，FFT算法计算量的节省就越显著。
优选地，所述根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位包括：
根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元；
获取三个所述十周波长度的采样数据进行快速傅里叶变换后的计算结果的均方根值，以得到所述各次谐波有效值；
获取所述一个分析单元的各次谐波相位。
在本实施例中，所述故障录波装置的参数配置信息全部存储在CFG文件中，读取CFG文件中数据通道信息、互感器变比、采样频率、每种采样频率对应的采样点数、录波时间等信息用以程序计算分析。录波装置采集的互感器二次信号存储在二进制DAT文件中，程序选择读取最高采样频率对应的采样点存储在数据矩阵中，并利用相应的互感器变比转换为一次信号。程序开始执行后，弹出选择窗口显示所有的数据通道，用户选择需要计算的通道，即所述预定的通道，对用户选择的通道，根据国标《电磁兼容试验和测量技术电能质量测量方法》，选择十周波(即0.2秒)长度的采样数据为一个计算单元，进行FFT变换(即快速傅里叶变换)，以计算提取其基波和各次谐波电压电流的有效值、相位等信息。谐波潮流不是完全稳定的，其大小和有功传递方向可能随时间波动。对用户选择的通道用以上方法分别计算3个十周波数据，取3个十周波计算结果的均方根值代表各次谐波电压电流在这段时间的有效值，并记录每个十周波计算得到的各次谐波电压电流相位。
S13、根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平；
优选地，所述根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平包括：
根据所述各次谐波有效值除以所述基波的电压有效值得到所述各次谐波电压畸变率；
将所有谐波电压有效值取均方根值除以所述基波的电压有效值得到所述总谐波畸变率；
根据各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，获取所述测点谐波含量水平。
在本实施例中，使用FFT变换能计算到多少次谐波是由采样频率决定的，理论上等于采样频率/100，程序根据读取到的最高采样频率自动分析到采样频率/100次谐波。将各次谐波电压有效值分别除以基波电压有效值得到各次谐波电压畸变率，将所有次谐波电压有效值取均方根值除以基波电压有效值得到谐波电压总畸变率。将基波和各次谐波电流有效值、谐波电压畸变率、每个十周波的各次谐波相位信息导出到excel文件以供后续评估分析，本发明实施例对此不作具体限定。
在本实施例中，将收集汇总的普测录波数据文件经程序处理后得到所有站点内各测试点的谐波报表，其中已经包含了各次谐波的电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，继而得到各次谐波含量水平。
S14、根据所述各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；
需要说明的是，使用FFT变换能计算到多少次谐波是由采样频率决定的，根据所述各次谐波相位中的某一次谐波电流相位减去相应次数谐波电压相位，得到相应的相位差，例如，第h次谐波电流相位就减去第h次谐波电塔相位，以得到第h次的相位差。
S15、根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向。
优选地，所述根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向包括：
根据所述相位差以及谐波有功功率P＝VIcos(δ)获取得到相应谐波的有功功率；其中，V为所述相应谐波的电压，I所述相应谐波的电流，δ为所述相位差；
在所述有功功率为正时，所述谐波流出所述测试点站内母线；
在所述有功功率为负时，所述谐波流入所述测试点站内母线。
具体的，以变电站/换流站母线为分析单元，母线上等电位的各出线，主变侧，如为换流站则还包含交流滤波器场处，以上测试点的录波数据为一个分析单元。分别读取各测点录波数据文件，分析各次谐波电压、谐波电流是否超过设定的限值(限值由相关标准和各电网公司管理要求设定)，如果不超标，忽略。如果超标，进入下一环节。对于存在h次谐波超标的某监测点P，其谐波分析等值模型如图2所示，该监测点的h次谐波电压电流分别为Vh、Ih，从该点沿线路两侧看向电网系统，线路一侧的h次谐波等效电源、阻抗分别为Is、Zs，另一侧的h次谐波等效电源、阻抗分别为Ic、Zc。根据上文中程序计算导出的报表，Vh、Ih为已知量，Ih的相位减去Vh的相位可得相位差δh。基于谐波功率分析方法，P点的h次谐波有功功率Ph＝VhIhcos(δh)，根据Ph的正负即可判断哪一侧主要发出h次谐波功率，哪一侧主要吸收h次谐波功率，从而判断h次主要谐波源的方向。如图1，Ph为正则Is为h次主要谐波源，Ph为负则Ic为h次主要谐波源。对于变电站、换流站，Ph为正说明h次谐波有功功率流出站内母线，Ph为负则说明流入站内母线。
实施本实施例具有如下有益效果：
根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；其中，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；通过站内的录波装置进行谐波普测，可以大大提高工作效率，减少人力、物力以及时间成本的投入。相比使用便携式电能质量分析仪的传统谐波普测方法，本发明直接利用现有站内录波装置，无需购买新设备，仅需一天时间即可完成大量站点的普测，能够熟练使用现有的录波装置，无需重新接线，且录波装置均使用规范的COMTRADE文件，提高了测试数据质量。根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位；根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平；根据所述各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向。能提高普测数据质量和结果准确性，并且通过分析方法能同时完成谐波来源的查找，且具有良好的经济效益。
参见图3，图3是是本发明第二实施例提供的电网谐波普测分析装置的结构示意图。包括：
录波数据获取模块31，用于根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；其中，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；
变换模块32，用于根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位；
谐波含量获取模块33，用于根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平；
相位差获取模块34，用于根据所述各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；
谐波来源获取模块35，用于根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向。
优选地，所述谐波来源获取模块35包括：
根据所述相位差以及谐波有功功率P＝VIcos(δ)获取得到相应谐波的有功功率；其中，V为所述相应谐波的电压，I所述相应谐波的电流，δ为所述相位差；
在所述有功功率为正时，所述谐波流出所述测试点站内母线；
在所述有功功率为负时，所述谐波流入所述测试点站内母线。
优选地，所述录波数据获取模块31包括：
根据所述预设的录波装置参数不低于5KHz的采样率获取测试点的录波装置的录波数据文件，并对所述录波数据文件进行录波同步。
优选地，在所述变换模块32之前包括：
根据所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据弹出窗口显示通道；其中，所述通道数量为6个；
获取用户根据所述弹出窗口选择的通道，以得到预定的通道。
优选地，所述变换模块32包括：
根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元；
获取三个所述十周波长度的采样数据进行快速傅里叶变换后的计算结果的均方根值，以得到所述各次谐波有效值；
获取所述一个分析单元的各次谐波相位。
优选地，所述谐波含量获取模块33包括：
根据所述各次谐波有效值除以所述基波的电压有效值得到所述各次谐波电压畸变率；
将所有谐波电压有效值取均方根值除以所述基波的电压有效值得到所述总谐波畸变率；
根据各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，获取所述测点谐波含量水平。
实施本实施例具有如下有益效果：
根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；其中，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；通过站内的录波装置进行谐波普测，可以大大提高工作效率，减少人力、物力以及时间成本的投入。相比使用便携式电能质量分析仪的传统谐波普测方法，本发明直接利用现有站内录波装置，无需购买新设备，仅需一天时间即可完成大量站点的普测，能够熟练使用现有的录波装置，无需重新接线，且录波装置均使用规范的COMTRADE文件，提高了测试数据质量。根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位；根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平；根据所述各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向。能提高普测数据质量和结果准确性，并且通过分析方法能同时完成谐波来源的查找，且具有良好的经济效益。
请参见图4，图4是本发明第三实施例提供的电网谐波普测分析设备的示意图，用于执行本发明实施例提供的电网谐波普测分析方法，如图4所示，该电网谐波普测分析终端设备包括：至少一个处理器11，例如CPU，至少一个网络接口14或者其他用户接口13，存储器15，至少一个通信总线12，通信总线12用于实现这些组件之间的连接通信。其中，用户接口13可选的可以包括USB接口以及其他标准接口、有线接口。网络接口14可选的可以包括Wi-Fi接口以及其他无线接口。存储器15可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器15可选的可以包含至少一个位于远离前述处理器11的存储装置。
在一些实施方式中，存储器15存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集:
操作系统151，包含各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务；
程序152。
具体地，处理器11用于调用存储器15中存储的程序152，执行上述实施例所述的电网谐波普测分析方法。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述电网谐波普测分析方法的控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述电网谐波普测分析方法的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现电网谐波普测分析的电子装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、文字转换功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、文字消息数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述电网谐波普测分析集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一个计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，在某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。其次，本领域技术人员也应知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模拟一定是本发明所必须的。

Claims (9)

1.一种电网谐波普测分析方法，其特征在于，包括：
根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；其中，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；
根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位；
根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平；
根据所述各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；
根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向。
2.根据权利要求1所述的电网谐波普测分析方法，其特征在于，所述根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件包括：
根据所述预设的录波装置参数不低于5KHz的采样率获取测试点的录波装置的录波数据文件，并对所述录波数据文件进行录波同步。
3.根据权利要求1所述的电网谐波普测分析方法，其特征在于，在所述根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位之前包括：
根据所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据弹出窗口显示通道；其中，所述通道数量为6个；
获取用户根据所述弹出窗口选择的通道，以得到预定的通道。
4.根据权利要求1所述的电网谐波普测分析方法，其特征在于，所述根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位包括：
根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元；
获取三个所述十周波长度的采样数据进行快速傅里叶变换后的计算结果的均方根值，以得到所述各次谐波有效值；
获取所述一个分析单元的各次谐波相位。
5.根据权利要求1所述的电网谐波普测分析方法，其特征在于，所述根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平包括：
根据所述各次谐波有效值除以所述基波的电压有效值得到所述各次谐波电压畸变率；
将所有谐波电压有效值取均方根值除以所述基波的电压有效值得到所述总谐波畸变率；
根据各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，获取所述测点谐波含量水平。
6.根据权利要求1所述的电网谐波普测分析方法，其特征在于，所述根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向包括：
根据所述相位差以及谐波有功功率P＝VIcos(δ)获取得到相应谐波的有功功率；其中，V为所述相应谐波的电压，I所述相应谐波的电流，δ为所述相位差；
在所述有功功率为正时，所述谐波流出所述测试点站内母线；
在所述有功功率为负时，所述谐波流入所述测试点站内母线。
7.一种电网谐波普测分析装置，其特征在于，包括：
录波数据获取模块，用于根据预设的录波装置参数获取测试点的录波装置的录波数据文件；其中，所述录波数据文件包括所述测试点的三相交流电压、三相交流电流的通道数据；
变换模块，用于根据预定的通道，选择十周波长度的采样数据为一个分析单元，对所述采样数据进行快速傅里叶变换，以获取所述预定的通道的基波、各次谐波有效值和各次谐波相位；
谐波含量获取模块，用于根据所述基波和所述各次谐波有效值获取得到各次谐波电压畸变率、总谐波畸变率以及各次谐波电流有效值，以得到所述测点谐波含量水平；
相位差获取模块，用于根据所述各次谐波相位中的各次谐波电流相位减去各次谐波电压相位，得到相应的相位差；
谐波来源获取模块，用于根据所述相位差以及相应的谐波有功功率获取得到相应谐波的传递方向。
8.一种电网谐波普测分析设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的电网谐波普测分析方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的电网谐波普测分析方法。
CN201810667238.8A 2018-06-25 2018-06-25 电网谐波普测分析方法、装置、设备及介质 Pending CN109100568A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810667238.8A CN109100568A (zh) 2018-06-25 2018-06-25 电网谐波普测分析方法、装置、设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810667238.8A CN109100568A (zh) 2018-06-25 2018-06-25 电网谐波普测分析方法、装置、设备及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109100568A true CN109100568A (zh) 2018-12-28

Family

ID=64845004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810667238.8A Pending CN109100568A (zh) 2018-06-25 2018-06-25 电网谐波普测分析方法、装置、设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109100568A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110007145A (zh) * 2019-04-26 2019-07-12 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于恒压源变换器和电压电流相位差的谐振点检测方法
CN110007141A (zh) * 2019-04-26 2019-07-12 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于电压电流谐波相似度的谐振点检测方法
CN112014638A (zh) * 2020-09-02 2020-12-01 安徽一天电能质量技术有限公司 基于周期优化和数据重构的交流电力谐波向量测量方法
CN112428864A (zh) * 2020-12-21 2021-03-02 深圳威迈斯新能源股份有限公司 智能识别电网质量并自适应的控制方法及车载obc功率传输架构
CN113219245A (zh) * 2021-03-26 2021-08-06 南京南瑞继保电气有限公司 宽频谐波检测方法及装置
CN113484596A (zh) * 2021-07-14 2021-10-08 杭州海兴电力科技股份有限公司 一种电能质量监测方法、装置、设备及可读存储介质
CN113702694A (zh) * 2021-08-26 2021-11-26 广州擎天实业有限公司 一种三相同步发电机零序电压的测量方法及装置
CN117169590A (zh) * 2023-08-15 2023-12-05 嘉兴市科讯电子有限公司 一种基于软件变采样率的电力谐波分析的方法和装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1658471A (zh) * 2005-02-03 2005-08-24 艾默生网络能源有限公司 远程油机、电网监控装置及其谐波分析监控方法
CN101055299A (zh) * 2007-01-31 2007-10-17 湖南大学 一种冲击性负荷电能计量方法
CN103091554A (zh) * 2013-03-01 2013-05-08 山东电力集团公司电力科学研究院 线路末端同步测量信号多母线微电网稳态谐波分析方法
CN103105529A (zh) * 2013-01-22 2013-05-15 广西电网公司电力科学研究院 一种基于参数分析的谐波电能计量系统及其控制方法
CN103336265A (zh) * 2013-06-26 2013-10-02 武汉大学 一种谐波背景下电能表计量误差定量化分析方法
CN104034982A (zh) * 2014-06-19 2014-09-10 国家电网公司 一种电能质量谐波扰动源平台
CN104090206A (zh) * 2014-06-16 2014-10-08 南方电网科学研究院有限责任公司 直流输电工程直流测量系统测试平台及其测试方法
CN104133130A (zh) * 2014-07-11 2014-11-05 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 基于故障录波数据的变压器直流偏磁电流计算方法及系统
CN106093627A (zh) * 2016-06-01 2016-11-09 武汉中元华电科技股份有限公司 数字化变电站电能质量故障录波监测装置及监测方法
CN106383295A (zh) * 2016-10-26 2017-02-08 武汉大学 一种供用电系统谐波源识别方法及模型

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1658471A (zh) * 2005-02-03 2005-08-24 艾默生网络能源有限公司 远程油机、电网监控装置及其谐波分析监控方法
CN101055299A (zh) * 2007-01-31 2007-10-17 湖南大学 一种冲击性负荷电能计量方法
CN103105529A (zh) * 2013-01-22 2013-05-15 广西电网公司电力科学研究院 一种基于参数分析的谐波电能计量系统及其控制方法
CN103091554A (zh) * 2013-03-01 2013-05-08 山东电力集团公司电力科学研究院 线路末端同步测量信号多母线微电网稳态谐波分析方法
CN103336265A (zh) * 2013-06-26 2013-10-02 武汉大学 一种谐波背景下电能表计量误差定量化分析方法
CN104090206A (zh) * 2014-06-16 2014-10-08 南方电网科学研究院有限责任公司 直流输电工程直流测量系统测试平台及其测试方法
CN104034982A (zh) * 2014-06-19 2014-09-10 国家电网公司 一种电能质量谐波扰动源平台
CN104133130A (zh) * 2014-07-11 2014-11-05 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 基于故障录波数据的变压器直流偏磁电流计算方法及系统
CN106093627A (zh) * 2016-06-01 2016-11-09 武汉中元华电科技股份有限公司 数字化变电站电能质量故障录波监测装置及监测方法
CN106383295A (zh) * 2016-10-26 2017-02-08 武汉大学 一种供用电系统谐波源识别方法及模型

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
编委会编: "《非线性负荷电量计量技术》", 30 November 2017 *
韩美玉: "电力系统谐波状态估计与谐波源定位技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *
马骏杰编著: "《嵌入式DSP的原理与应用 基于TMS320F28335》", 31 March 2016 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110007145A (zh) * 2019-04-26 2019-07-12 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于恒压源变换器和电压电流相位差的谐振点检测方法
CN110007141A (zh) * 2019-04-26 2019-07-12 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于电压电流谐波相似度的谐振点检测方法
CN110007145B (zh) * 2019-04-26 2021-11-05 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于恒压源变换器和电压电流相位差的谐振点检测方法
CN110007141B (zh) * 2019-04-26 2021-11-05 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于电压电流谐波相似度的谐振点检测方法
CN112014638A (zh) * 2020-09-02 2020-12-01 安徽一天电能质量技术有限公司 基于周期优化和数据重构的交流电力谐波向量测量方法
CN112014638B (zh) * 2020-09-02 2022-08-12 安徽一天电能质量技术有限公司 基于周期优化和数据重构的交流电力谐波向量测量方法
CN112428864A (zh) * 2020-12-21 2021-03-02 深圳威迈斯新能源股份有限公司 智能识别电网质量并自适应的控制方法及车载obc功率传输架构
CN113219245A (zh) * 2021-03-26 2021-08-06 南京南瑞继保电气有限公司 宽频谐波检测方法及装置
CN113484596A (zh) * 2021-07-14 2021-10-08 杭州海兴电力科技股份有限公司 一种电能质量监测方法、装置、设备及可读存储介质
CN113702694A (zh) * 2021-08-26 2021-11-26 广州擎天实业有限公司 一种三相同步发电机零序电压的测量方法及装置
CN117169590A (zh) * 2023-08-15 2023-12-05 嘉兴市科讯电子有限公司 一种基于软件变采样率的电力谐波分析的方法和装置
CN117169590B (zh) * 2023-08-15 2024-03-29 嘉兴市科讯电子有限公司 一种基于软件变采样率的电力谐波分析的方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109100568A (zh) 电网谐波普测分析方法、装置、设备及介质
CN106569164B (zh) 一种双芯电能表电量的同步测试方法及系统
CN109270316B (zh) 一种电力用户用电量异常识别方法、装置及终端设备
CN110907884A (zh) 一种基于非侵入式量测电能表误差诊断分析方法
CN111103459A (zh) 电网用户相位识别方法及装置、电子设备
CN103229062B (zh) 总谐波失真的测量方法
CN104267258B (zh) 一种利用不完全s变换的谐波瞬时功率计算方法
CN103176108A (zh) 输电线路双端故障测距的方法和系统
CN113283096B (zh) 配网线路台账数据获取及异常数据分析的方法和相关装置
CN106405286A (zh) 电能质量监控装置的自动测试方法及系统
CN104931775A (zh) 一种具有电能质量分析功能的网络多功能三相电能表
CN110703009A (zh) 台区线损率异常分析及处理方法
CN209102817U (zh) 一种电能质量监测装置的在线比对检测装置
CN103105529A (zh) 一种基于参数分析的谐波电能计量系统及其控制方法
CN111537836A (zh) 基于录波数据的配电网故障自动诊断方法及系统
CN111711192A (zh) 一种支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法及系统
CN109188341A (zh) 电能表的现场运行误差评估方法、装置、设备及存储介质
CN115685046A (zh) 互感器计量异常识别方法、装置、设备及存储介质
CN204008812U (zh) 一种漏电流测量装置
CN109581045B (zh) 一种满足iec标准框架的间谐波功率计量方法
CN105866576A (zh) 智能变电站二次侧电能计量误差影响的模拟检测系统及其检测分析方法
CN110780251B (zh) 一种基于逐点计算delta的电力波形比对系统及方法
CN105652231A (zh) 一种电能表校验系统及其校验方法
CN105093157B (zh) 基于iec61850采样值的参数算法的测试方法
Pavas et al. Statistical analysis of power quality disturbances propagation by means of the method of disturbances interaction

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210705

Address after: No. 11, Kexiang Road, Science City, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant after: China South Power Grid International Co.,Ltd.

Applicant after: CHINA SOUTHERN POWER GRID Co.,Ltd.

Address before: No. 11, Kexiang Road, Science City, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant before: China South Power Grid International Co.,Ltd.

Applicant before: POWER GRID TECHNOLOGY RESEARCH CENTER. CHINA SOUTHERN POWER GRID

Applicant before: CHINA SOUTHERN POWER GRID Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181228

RJ01 Rejection of invention patent application after publication