CN110927425A - 一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法 - Google Patents

一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110927425A
CN110927425A CN201811098074.8A CN201811098074A CN110927425A CN 110927425 A CN110927425 A CN 110927425A CN 201811098074 A CN201811098074 A CN 201811098074A CN 110927425 A CN110927425 A CN 110927425A
Authority
CN
China
Prior art keywords
harmonic
current
harmonic source
terminal
voltage direction
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.)
Granted
Application number
CN201811098074.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110927425B (zh
Inventor
李炜
孙东
齐光峰
范路
周亮
王晓东
郎立术
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 Petroleum and Chemical Corp
Technology Inspection Center of Sinopec Shengli Oilfield Co
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Technology Inspection Center of Sinopec Shengli Oilfield Co
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 Petroleum and Chemical Corp, Technology Inspection Center of Sinopec Shengli Oilfield Co filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201811098074.8A priority Critical patent/CN110927425B/zh
Publication of CN110927425A publication Critical patent/CN110927425A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110927425B publication Critical patent/CN110927425B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • 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

Abstract

本发明公开了一种配电网的谐波源区段定位方法，涉及电能质量技术领域，技术方案为，包括在电网的各个馈线分支点两侧均分别设置电流互感器，每个电流互感器均连接有谐波监测终端；主站服务器利用同一时间断面下的相邻终端监测的各馈线分支点处某次谐波电流在对应谐波电压方向上的投影大小，实现主谐波源定位。本发明的有益效果是：本发明专利所提出的谐波源定位方法，与传统的谐波源定位方法不同。主要体现在：传统的谐波源定位方法用于判断主谐波源存在于变电站哪一条馈线中，并不能精确找出主谐波源在馈线的具体位置；本发明专利所提出的谐波源定位方法可以实现主谐波源区段定位，缩小主谐波源存在的范围，找出主谐波源在馈线中的大致位置。

Description

一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法
技术领域
本发明涉及电能质量技术领域，特别涉及一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法。
背景技术
随着配电网中电力电子设备的大量接入，电网中的谐波污染问题加剧，谐波治理也得到越来越多的重视。系统中往往存在多个谐波源，判定并找到主要谐波源是谐波治理的前提。
本发明提出了一种利用某次谐波电流在对应谐波电压方向上的投影作为判断条件的谐波源定位方法，该方法可以有效的进行主谐波源的区段定位。
发明内容
为了实现上述发明目的，针对上述技术问题，本发明提供一种配电网的谐波源区段定位方法。
本方案解决的具体问题是：谐波在线监测终端之间的相邻关联关系由主站设定，并能够提取某次谐波电流的幅值和相位信息与监测时刻对应的绝对时间一并上传至主站。主站利用同一时间下馈线分支点两侧某次谐波电流幅值和相位判断主谐波源所在区段。
其技术方案为，一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法，包括：
S1、在电网的各个馈线分支点两侧均分别设置电流互感器，每个电流互感器均连接有谐波监测终端；
S2、谐波监测终端将提取谐波电流的幅值和相位信息与监测时刻对应的绝对时间一并上传至主站服务器；
S3、主站服务器设定各个所述谐波监测终端的相邻关联关系；
S4、主站服务器利用同一时间断面下的相邻终端监测的各馈线分支点处某次谐波电流在对应谐波电压方向上的投影大小，实现主谐波源定位。
优选为所述S4中，主站服务器利用同一时间断面下的相邻所述谐波监测终端监测的谐波电流幅值和相位信息判断谐波源所处区段，其分析方法为：
取任一馈线中相邻的两个分支点为P和N，在两个分支点两侧设置电流互感器且连接所述谐波监测终端，三个所述谐波监测终端分别为PQD1、PQD2、PQD3；P点位于PQD1、PQD2、PQD3之间，N点位于PQD2、PQD3之间；
如果终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压负方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影为电压正方向，则可以确定馈线分支点P处支路存在主谐波源，
优选为如果终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压负方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影同为电压负方向，此时需比较两终端所测电流在电压方向上的投影长度。若前者小于后者，则说明馈线分支点右侧某一区段存在主谐波源，如附图6所示，仿真图如附图7所示，仿真结果如附图8、9所示；若前者大于后者，则说明馈线分支点P处支路和馈线分支点P右侧某一区段存在主谐波源。
优选为如果终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压正方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影为电压负方向，则说明馈线分支点P处两侧各有某一区段存在主谐波源。
优选为如果终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压正方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影同为电压正方向，此时需比较两终端所测电流在电压方向上的投影长度。若前者投影长度小于后者，则说明馈线分支点P处支路和馈线分支点P左侧某一区段存在主谐波源。
优选为所述谐波监测终端与服务器之间无线连接。
优选为所述谐波监测终端的型号为PQM09。
优选为，所述电流互感器的型号为LZKW-10 75/5。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明专利所提出的谐波源定位方法，与传统的谐波源定位方法不同。主要体现在：传统的谐波源定位方法用于判断主谐波源存在于变电站哪一条馈线中，并不能精确找出主谐波源在馈线的具体位置；本发明专利所提出的谐波源定位方法可以实现主谐波源区段定位，缩小主谐波源存在的范围，找出主谐波源在馈线中的大致位置。
附图说明
图1为本发明实施例的含有谐波源的某区段结构图。
图2为本发明实施例1的相量图。
图3为本发明实施例1的仿真图。
图4为本发明实施例1的仿真结果图一。
图5为本发明实施例1的仿真结果图二。
图6为本发明实施例2的相量图A。
图7为本发明实施例2的仿真图A。
图8为本发明实施例2的仿真结果图A1。
图9为本发明实施例2的仿真结果图A2。
图10为本发明实施例2的相量图B。
图11为本发明实施例2的仿真图B。
图12为本发明实施例2的仿真结果图B1。
图13为本发明实施例2的仿真结果图B2。
图14为本发明实施例3的相量图。
图15为本发明实施例3的仿真图。
图16为本发明实施例3的仿真结果图一。
图17为本发明实施例3的仿真结果图二。
图18为本发明实施例4的相量图A。
图19为本发明实施例4的仿真图A。
图20为本发明实施例4的仿真结果图A1。
图21为本发明实施例4的仿真结果图A2。
图22为本发明实施例4的相量图B。
图23为本发明实施例4的仿真图B。
图24为本发明实施例4的仿真结果图B1。
图25为本发明实施例4的仿真结果图B2。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
实施例1
参见图1，图1为含有谐波源的某区段结构图，我们以变电站其中一条馈线为例进行说明，P、N节点分别为馈线与含谐波源支路和无谐波源支路的分支点。
如附图1所示，在所有馈线分支点(如P、N点)两侧，均装有电流和电压互感器。图中PQD1、PQD2、PQD3为谐波监测终端，终端可以将测量得到的谐波电流和电压数据通过光纤以太网发送到主站，以进行数据处理；ZS为系统等值阻抗，Zh为谐波源内阻抗；馈线电压等级为10kV。各相量图中，
Figure BDA0001806005910000041
表示馈线分支点处h次谐波电压相量，本文中以
Figure BDA0001806005910000042
方向为参考方向，并假设
Figure BDA0001806005910000043
为0度；
Figure BDA0001806005910000044
为馈线分支点左侧h次谐波电流相量，
Figure BDA0001806005910000045
为馈线分支点右侧h次谐波电流相量；I′1h和I′2h分别为馈线分支点左侧和右侧h次谐波电流相量在h次谐波电压方向上的投影大小。下面以馈线分支点P处为例进行说明，下述内容中电流、电压均指h次谐波电流和电压。
为对各种情况的仿真说明，图中I1_aXB5TY和I2_aXB5TY分别为终端1和终端2所测量5次谐波电流在对应5次谐波电压上的投影大小，Eph、I1ph、I2ph分别为终端1和终端2所测5次谐波电压和5次谐波电流相位，I1_aXB5和I2_aXB5分别为终端1和终端2所测量5次谐波电流的幅值。
若终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压负方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影为电压正方向，则可以确定馈线分支点P处支路存在主谐波源，如附图2所示，仿真图如附图3所示，仿真结果如图4、5所示；
实施例2
在实施例1的基础上，若终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压负方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影同为电压负方向，此时需比较两终端所测电流在电压方向上的投影长度。若前者小于后者，则说明馈线分支点右侧某一区段存在主谐波源，如附图6所示，仿真图如附图7所示，仿真结果如附图8、9所示；若前者大于后者，则说明馈线分支点P处支路和馈线分支点P右侧某一区段存在主谐波源，如附图10所示，仿真图如附图11所示，仿真结果如附图12、13所示。
实施例3
在实施例1的基础上，若终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压正方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影为电压负方向，则说明馈线分支点P处两侧各有某一区段存在主谐波源，如附图14所示；仿真图如附图15所示，仿真结果如附图16、17所示；
实施例4
在实施例1的基础上，若终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压正方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影同为电压正方向，此时需比较两终端所测电流在电压方向上的投影长度。若前者投影长度小于后者，则说明馈线分支点P处支路和馈线分支点P左侧某一区段存在主谐波源，如附图18所示，仿真图如附图19所示，仿真结果如附图20、21所示；若前者投影长度大于后者，则说明馈线分支点P左侧某一区段存在主谐波源，如附图22所示，仿真图如附图23所示，仿真结果如附图24、25所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法，其特征在于，包括：
S1、在电网的各个馈线分支点两侧均分别设置电流互感器，每个电流互感器均连接有谐波监测终端；
S2、谐波监测终端将提取谐波电流的幅值和相位信息与监测时刻对应的绝对时间一并上传至主站服务器；
S3、主站服务器设定各个所述谐波监测终端的相邻关联关系；
S4、主站服务器利用同一时间断面下的相邻终端监测的各馈线分支点处某次谐波电流在对应谐波电压方向上的投影大小，实现主谐波源定位。
2.根据权利要求1所述基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法，其特征在于，所述S4中，主站服务器利用同一时间断面下的相邻所述谐波监测终端监测的谐波电流幅值和相位信息判断谐波源所处区段，其分析方法为：
取任一馈线中相邻的两个分支点为P和N，在两个分支点两侧设置电流互感器且连接所述谐波监测终端，三个所述谐波监测终端分别为PQD1、PQD2、PQD3；P点位于PQD1、PQD2、PQD3之间，N点位于PQD2、PQD3之间；
如果终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压负方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影为电压正方向，则可以确定馈线分支点P处支路存在主谐波源。
3.根据权利要求2所述基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法，其特征在于，如果终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压负方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影同为电压负方向，此时需比较两终端所测电流在电压方向上的投影长度。若前者小于后者，则说明馈线分支点右侧某一区段存在主谐波源，如附图6所示，仿真图如附图7所示，仿真结果如附图8、9所示；若前者大于后者，则说明馈线分支点P处支路和馈线分支点P右侧某一区段存在主谐波源。
4.根据权利要求2所述基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法，其特征在于，如果终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压正方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影为电压负方向，则说明馈线分支点P处两侧各有某一区段存在主谐波源。
5.根据权利要求2所述基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法，其特征在于，如果终端PQD1所测电流在电压方向上的投影为电压正方向，终端PQD2所测电流在电压方向上投影同为电压正方向，此时需比较两终端所测电流在电压方向上的投影长度。若前者投影长度小于后者，则说明馈线分支点P处支路和馈线分支点P左侧某一区段存在主谐波源。
6.根据权利要求1所述基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法，其特征在于，所述谐波监测终端与服务器之间无线连接。
7.根据权利要求1所述基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法，其特征在于，所述谐波监测终端的型号为PQM09。
8.根据权利要求1所述基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法，其特征在于，所述电流互感器的型号为LZKW-10 75/5。
CN201811098074.8A 2018-09-20 2018-09-20 一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法 Active CN110927425B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811098074.8A CN110927425B (zh) 2018-09-20 2018-09-20 一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811098074.8A CN110927425B (zh) 2018-09-20 2018-09-20 一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110927425A true CN110927425A (zh) 2020-03-27
CN110927425B CN110927425B (zh) 2021-09-07

Family

ID=69855396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811098074.8A Active CN110927425B (zh) 2018-09-20 2018-09-20 一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110927425B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110095934A1 (en) * 2009-10-23 2011-04-28 Nokomis, Inc Identification and analysis of source emissions through harmonic phase comparison
CN104155519A (zh) * 2014-08-19 2014-11-19 国家电网公司 谐波序列关系分析与电力计算相结合的谐波源定位方法
CN104280612A (zh) * 2014-10-28 2015-01-14 清华大学 一种基于单频电流传输特性的分布式谐波源辨识方法
CN104833935A (zh) * 2015-05-15 2015-08-12 中国矿业大学 一种针对有功功率方向法定位谐波源局限性的检验方法
CN105259472A (zh) * 2015-10-15 2016-01-20 广州供电局有限公司 电能质量监测装置的谐波源定位方法和电能质量监测装置
CN105429304A (zh) * 2015-12-31 2016-03-23 国家电网公司 对电网的谐波源进行监测的方法
CN205176134U (zh) * 2015-11-20 2016-04-20 广州供电局有限公司 配网谐波监测设备
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
CN106872779A (zh) * 2017-03-02 2017-06-20 北京航空航天大学 一种基于谐波相位抖动特性的谐波源判断方法
CN107144732A (zh) * 2017-06-29 2017-09-08 西安科技大学 基于集总功率的用户侧谐波源定位方法
CN107167659A (zh) * 2017-06-29 2017-09-15 西安科技大学 含背景谐波电压的谐波责任区分方法
CN108429341A (zh) * 2018-03-06 2018-08-21 中国石油大学(华东) 一种基于对时系统的谐波在线监测终端准同步启动与同步数据获取方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110095934A1 (en) * 2009-10-23 2011-04-28 Nokomis, Inc Identification and analysis of source emissions through harmonic phase comparison
CN104155519A (zh) * 2014-08-19 2014-11-19 国家电网公司 谐波序列关系分析与电力计算相结合的谐波源定位方法
CN104280612A (zh) * 2014-10-28 2015-01-14 清华大学 一种基于单频电流传输特性的分布式谐波源辨识方法
CN104833935A (zh) * 2015-05-15 2015-08-12 中国矿业大学 一种针对有功功率方向法定位谐波源局限性的检验方法
CN105259472A (zh) * 2015-10-15 2016-01-20 广州供电局有限公司 电能质量监测装置的谐波源定位方法和电能质量监测装置
CN205176134U (zh) * 2015-11-20 2016-04-20 广州供电局有限公司 配网谐波监测设备
CN105429304A (zh) * 2015-12-31 2016-03-23 国家电网公司 对电网的谐波源进行监测的方法
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
CN106872779A (zh) * 2017-03-02 2017-06-20 北京航空航天大学 一种基于谐波相位抖动特性的谐波源判断方法
CN107144732A (zh) * 2017-06-29 2017-09-08 西安科技大学 基于集总功率的用户侧谐波源定位方法
CN107167659A (zh) * 2017-06-29 2017-09-15 西安科技大学 含背景谐波电压的谐波责任区分方法
CN108429341A (zh) * 2018-03-06 2018-08-21 中国石油大学(华东) 一种基于对时系统的谐波在线监测终端准同步启动与同步数据获取方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. R. ABDULLAH 等: "A new vector draft method for harmonic source detection at point of common coupling", 《2014 IEEE 8TH INTERNATIONAL POWER ENGINEERING AND OPTIMIZATION CONFERENCE (PEOCO2014)》 *
王岭 等: "一种基于实测数据的谐波源定位方法", 《电力系统保护与控制》 *
马历 等: "配电网谐波源定位的支持向量机估计算法", 《中国电机工程学报》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110927425B (zh) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
May et al. Comparative evaluation of power loss in HVAC and HVDC transmission systems
CN104992382B (zh) 一种面向配电网现状评估的数据融合方法
CN204203354U (zh) 线损监测装置
CN104281736B (zh) 一种城市轨道交通牵引供配电系统供电电缆的选型方法
CN105514994A (zh) 一种基于拓扑树的配电网络数据辨识与修正的方法
CN108197340A (zh) 一种配网分布式电源极限接入容量的优化方法
CN110927425B (zh) 一种基于谐波电流监测的配电网的谐波源区段定位方法
CN204118479U (zh) 直流配电柜
TW200620343A (en) A three-phase current transformer and an electricity station equipped with such a current transformer
CN108089055A (zh) 一种线缆测试装置及其测试方法
CN110095205A (zh) 一种监测电缆温度的系统
CN110927426B (zh) 一种配电网的谐波源区段定位方法
CN109038554B (zh) 一种智能配电终端局部拓扑生成方法
CN104810828B (zh) 一种基于负荷距的用户接入电网的方法
CN203705587U (zh) 一种变电站电力设备绝缘综合在线监测系统
CN105914739B (zh) 一种基于网络等值的直流分极接入模式下的落点选择方法
Moghe et al. A robust smart sensor for smart substations
CN204947516U (zh) 一种智能母线槽转换装置
CN204142788U (zh) 一种更换电表用卡线器
CN105514981A (zh) 一种基于建筑信息模型的光伏逆变器接入位置优化方法
CN110807299A (zh) 一种基于典型主接线方式的变电站ssd文件自动创建方法
CN203774613U (zh) 一种通用型的临时开关柜
CN103258119A (zh) 一种高压变电站工频电场的评估方法
CN202929081U (zh) 计量回路装置
CN207303408U (zh) 一种超高压直流母线

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
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Wei

Inventor after: Sun Dong

Inventor after: Wang Yazhou

Inventor after: Qi Guangfeng

Inventor after: Fan Lu

Inventor after: Zhou Liang

Inventor after: Wang Xiaodong

Inventor after: Liu Wei

Inventor after: Cheng Xiaojun

Inventor after: Lang Lishu

Inventor before: Li Wei

Inventor before: Sun Dong

Inventor before: Qi Guangfeng

Inventor before: Fan Lu

Inventor before: Zhou Liang

Inventor before: Wang Xiaodong

Inventor before: Lang Lishu

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant