CN110837014B - 判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力系统检测技术领域，是一种判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法及系统，前者包括以下步骤：获取多次谐波数据，剔除满足剔除条件的某次谐波数据，其中谐波数据包括谐波电压Uk和谐波电流Ik，k为谐波次数；退出低压侧的接地变或其他接地点，获取同样的多次谐波数据，并剔除满足剔除条件的某次谐波，其中谐波数据包括谐波电压U′k和谐波电流I′k，k为谐波次数；将Uk与U′k的比值与设定阈值进行比较。本发明将接入低压侧的接地变或其他接地点的某次谐波电压，与退出低压侧的接地变或其他接地点时对应的该次谐波电压进行比较，从而快速确定谐波电压放大是否由接地引起，相较于传统的人工筛查判断，提高了工作效率，提高了判断精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统检测技术领域，是一种判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法及系统。
背景技术
大规模电力电子设备的并网在给人们生活带来便利的同时，也给电力系统的电能质量环境造成巨大污染。其中，谐波水平迅速升高是最为关注的问题之一。截至目前，家用和工业用变流设备是使用最为普遍的电力电子设备，但研究表明这些设备的使用给电网注入大量谐波，严重时会影响电网其他用电设备。随着电力电子化程序的不断增加，给电网的电能质量监测工作带来巨大挑战，目前在电网中针对谐波超标的排查显得极为重要。
目前，在排查电网谐波电压水平偏高是否由接地引起的方式主要是为人工分析和判断，该方法依赖于工作人员的经验，费时费力且无法实现量化分析和判断，不利于电网谐波的准确分析。
发明内容
本发明提供了一种判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法及系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有人工判断是否由接地引起谐波电压放大的方法存在的主要依靠经验，易出错、效率低的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，包括以下步骤：
获取多个谐波数据，剔除满足剔除条件的某次谐波数据，其中谐波数据包括谐波电压Uk和谐波电流Ik，k为谐波次数；
退出低压侧的接地变或其他接地点，获取同样的多次谐波数据，并剔除满足剔除条件的某次谐波，其中谐波数据包括谐波电压U′k和谐波电流I′k，k为谐波次数；
将Uk与U′k的比值与设定阈值进行比较，响应于大于设定阈值，则判定接地不合理导致谐波电压增大。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述剔除条件包括：
剔除偶次谐波数据；
剔除谐波含量低于互感器测量精度的谐波数据；
剔除谐波电流与基波电流比值大于谐波电压与基波电压比值的谐波数据。
上述谐波电压Uk和谐波电流Ik如下所示：
设定原始时域电压数据和电流数据分别为U(n)和I(n)，其中n为采样点顺序个数；
谐波电压和谐波电流与原始时域数据的关系分别为：
其中，Uk为k次谐波电压，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数；
其中，Ik为k次谐波电流，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数。
上述谐波电压U′k和谐波电流I′k如下所示：
设定原始时域电压数据和电流数据分别为U(n)和I(n)，其中n为采样点顺序个数；
谐波电压和谐波电流与原始时域数据的关系分别为：
其中，U′k为k次谐波电压，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数；
其中，I′k为k次谐波电流，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数。
上述设定阈值为1.5。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种判断是否由接地引起谐波电压放大的检测系统，包括第一谐波数据处理单元、第二谐波数据处理单元和判断分析单元；
第一谐波数据处理单元，用于获取多次谐波数据，剔除满足剔除条件的某次谐波数据，其中谐波数据包括谐波电压Uk和谐波电流Ik，k为谐波次数；
第二谐波数据处理单元，用于退出低压侧的接地变或其他接地点，获取同样的多次谐波数据，并剔除满足剔除条件的某次谐波，其中谐波数据包括谐波电压U′k和谐波电流I′k，k为谐波次数；
判断分析单元，用于将Uk与U′k的比值与设定阈值进行比较，响应于大于设定阈值，则判定接地不合理导致谐波电压增大。
本发明获取接入低压侧的接地变或其他接地点的多个谐波电压和退出低压侧的接地变或其他接地点的多个谐波电压，通过相同方式分别进行谐波数据筛选后，将接入低压侧的接地变或其他接地点的某次谐波电压，与退出低压侧的接地变或其他接地点时对应的该次谐波电压进行比较，从而快速确定谐波电压放大是否由接地引起，相较于传统的人工筛查判断，提高了工作效率，提高了判断精确度，保证了电网系统运行稳定性。
附图说明
附图1为本发明实施例1的流程图。
附图2为本发明实施例2的结构框图。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1所示，该判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，包括以下步骤：
S1，获取多个谐波数据，剔除满足剔除条件的某次谐波数据，其中谐波数据包括谐波电压Uk和谐波电流Ik，k为谐波次数；
S2，退出低压侧的接地变或其他接地点，获取同样的多个谐波数据，并剔除满足剔除条件的某次谐波，其中谐波数据包括谐波电压U′k和谐波电流I′k，k为谐波次数；
S3，将Uk与U′k的比值与设定阈值进行比较，响应子大于设定阈值，则判定接地不合理导致谐波电压增大。
上述S2中退出低压侧的接地变或其他接地点，获取同样的多个谐波数据，这里获取同样的多个谐波数据，即为需与未退出低压侧的接地变或其他接地点时，获取的多个谐波数据的谐波次数相同，例如未退出低压侧的接地变或其他接地点时，获取1次至30次的谐波数据，那退出低压侧的接地变或其他接地点后，依然获取1次至30次的谐波数据。上述S1和S2中剔除条件根据电网本身的谐波性质规律进行设定。上述S3中设定阈值根据实际情况进行设定，例如若需实现判断3次整数倍谐波电压放大是否由接地引起，则可将设定阈值设定为1.5。
上述S3中，将Uk与U′k的比值与设定阈值进行比较的过程包括：
1、将Uk/U′k与设定阈值m进行比较；
2、判断Uk/U′k是否大于设定阈值m，响应于是，则判定接地不合理导致谐波电压增大，响应于否，则判定接地合理，并且接地未导致谐波电压增大。
本发明获取接入低压侧的接地变或其他接地点的多个谐波电压和退出低压侧的接地变或其他接地点的多个谐波电压，通过相同方式分别进行谐波数据筛选后，将接入低压侧的接地变或其他接地点的某次谐波电压，与退出低压侧的接地变或其他接地点时对应的该次谐波电压进行比较，从而快速确定谐波电压放大是否由接地引起，相较于传统的人工筛查判断，提高了工作效率，提高了判断精确度，保证了电网系统运行稳定性。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
如附图1所示，所述剔除条件包括：
剔除偶次谐波数据。
上述由于电网本身的谐波性质为偶次谐波很低，奇次谐波较高；因此在进行谐波剔除时先将偶次谐波剔除。
剔除谐波含量低于互感器测量精度的谐波数据。
上述剔除谐波含量低于互感器测量精度的谐波数据，即将谐波的谐波电压和谐波电流分别与互感器测量精度精度进行比较，若谐波电压和谐波电流中有一个低于互感器测量精度精度，则剔除该次谐波。
剔除谐波电流与基波电流比值大于谐波电压与基波电压比值的谐波数据。
本发明在进行谐波数据筛选时，则通过上述剔除条件剔除对应的谐波数据。
如附图1所示，所述谐波电压Uk和谐波电流Ik如下所示：
设定原始时域电压数据和电流数据分别为U(n)和I(n)，其中n为采样点顺序个数；
谐波电压和谐波电流与原始时域数据的关系分别为：
其中，Uk为k次谐波电压，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数；
其中，Ik为k次谐波电流，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数。
如附图1所示，所述谐波电压U′k和谐波电流I′k如下所示：
设定原始时域电压数据和电流数据分别为U(n)和I(n)，其中n为采样点顺序个数；
谐波电压和谐波电流与原始时域数据的关系分别为：
其中，U′k为k次谐波电压，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数；
其中，I′k为k次谐波电流，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数。
实施例2：如附图2所示，该判断是否由接地引起谐波电压放大的检测系统，包括第一谐波数据处理单元、第二谐波数据处理单元和判断分析单元；
所述第一谐波数据处理单元，用于获取多次谐波数据，剔除满足剔除条件的某次谐波数据，其中谐波数据包括谐波电压Uk和谐波电流Ik，k为谐波次数；
所述第二谐波数据处理单元，用于退出低压侧的接地变或其他接地点，获取同样的多次谐波数据，并剔除满足剔除条件的某次谐波，其中谐波数据包括谐波电压U′k和谐波电流I′k，k为谐波次数；
所述判断分析单元，用于将Uk与U′k的比值与设定阈值进行比较，响应于大于设定阈值，则判定接地不合理导致谐波电压增大。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (9)
1.一种判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取多个谐波数据，剔除满足剔除条件的某次谐波数据，其中谐波数据包括谐波电压Uk和谐波电流Ik，k为谐波次数；
退出低压侧的接地变或其他接地点，获取同样的多个谐波数据，并剔除满足剔除条件的某次谐波，其中谐波数据包括谐波电压U′k和谐波电流I′k，k为谐波次数；
将Uk与U′k的比值与设定阈值进行比较，响应于大于设定阈值，则判定接地不合理导致谐波电压增大。
2.根据权利要求1所述的判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，其特征在于，所述剔除条件包括：
剔除偶次谐波数据；
剔除谐波含量低于互感器测量精度的谐波数据；
剔除谐波电流与基波电流比值大于谐波电压与基波电压比值的谐波数据。
3.根据权利要求1或2所述的判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，其特征在于，所述谐波电压Uk和谐波电流Ik如下所示：
设定原始时域电压数据和电流数据分别为U(n)和I(n)，其中n为采样点顺序个数；
谐波电压和谐波电流与原始时域数据的关系分别为：
其中，Uk为k次谐波电压，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数；
其中，Ik为k次谐波电流，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数。
4.根据权利要求1或2所述的判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，其特征在于，所述谐波电压U′k和谐波电流I′k如下所示：
设定原始时域电压数据和电流数据分别为U(n)和I(n)，其中n为采样点顺序个数；
谐波电压和谐波电流与原始时域数据的关系分别为：
其中，U′k为k次谐波电压，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数；
其中，I′k为k次谐波电流，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数。
5.根据权利要求3所述的判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，其特征在于，所述谐波电压U′k和谐波电流I′k如下所示：
设定原始时域电压数据和电流数据分别为U(n)和I(n)，其中n为采样点顺序个数；
谐波电压和谐波电流与原始时域数据的关系分别为：
其中，U′k为k次谐波电压，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数；
其中，I′k为k次谐波电流，k为谐波次数，N为傅里叶变换的采样点数。
6.根据权利要求1或2或5所述的判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，其特征在于，所述设定阈值为1.5。
7.根据权利要求3所述的判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，其特征在于，所述设定阈值为1.5。
8.根据权利要求4所述的判断是否由接地引起谐波电压放大的检测方法，其特征在于，所述设定阈值为1.5。
9.一种根据权利要求1至8中任意一项所述的判断是否由接地引起谐波电压放大的检测系统，其特征在于，包括第一谐波数据处理单元、第二谐波数据处理单元和判断分析单元；
所述第一谐波数据处理单元，用于获取多各谐波数据，剔除满足剔除条件的某次谐波数据，其中谐波数据包括谐波电压Uk和谐波电流Ik，k为谐波次数；
所述第二谐波数据处理单元，用于退出低压侧的接地变或其他接地点，获取同样的多次谐波数据，并剔除满足剔除条件的某次谐波，其中谐波数据包括谐波电压U′k和谐波电流I′k，k为谐波次数；
所述判断分析单元，用于将Uk与U′k的比值与设定阈值进行比较，响应于大于设定阈值，则判定接地不合理导致谐波电压增大。
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