CN1611953A - 测量工厂谐波的方法和测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量工厂谐波的方法和测量仪。测量工厂谐波是测量由工厂谐波源电气设备、滤波器与供电系统连接组成的工厂谐波系统谐波，测量谐波源电气设备谐波过程谐波电流水平时间变化的分布、工厂谐波系统网络空间变化的分布，系统谐波电压降时间变化的分布；测量谐波源电气设备与系统设备网络，包括与供电系统、滤波器以及同母线电气设备谐波兼容功率兼容运行的滤波参数；工厂使用本发明的工厂谐波测量方法或测量仪精确定量直观地测量管理工厂谐波系统谐波。本发明同步连续测量各工厂公共连接点及公共连接点母线谐波电流谐波电压降水平时间变化、各公共连接点空间变化分布特性。

Description

测量工厂谐波的方法和测量仪

所属技术领域

本发明涉及的技术领域是测量工厂谐波系统谐波。工厂谐波系统谐波属电力系统谐波。

背景技术

已有的测量电力系统谐波的专利文件有“电力系统谐波测量方法和测量仪”(89105302.6)，“用电子计算机的电力谐波测量方法”(92106527.2)，“电力系统谐波定量测量方法和测量仪”(98110414.2)。其发明的目的是精确定量地测量电力系统谐波网络空间谐波监测点谐波电流及谐波电压降动态变化特性、系统谐波阻抗特性及谐波电流放大吸收特性。

工厂谐波源电气设备、滤波器与供电系统连接组成工厂谐波系统。谐波源电气设备在谐波过程产生谐波电流，谐波电流注入系统在系统网络空间传输放大分流迭加，分别在公共连接点及滤波器连接点注入供电系统和滤波器，在系统产生谐波电压降。各工厂谐波系统的公共连接点谐波电流在公共连接点母线迭加注入供电系统。

已有技术对工厂谐波系统网络空间谐波监测点电流电压信号依时间顺序、等时间间隔作傅立叶分析，同步跟随谐波三维方向动态变化特征，即谐波幅值随时间变化和谐波频率随时间变化特征，分别地取得谐波监测点各次谐波幅值、频率、时间三维参数，分别地测出系统网络空间各谐波监测点谐波动态变化特性—各次谐波的连续的光滑的三维曲线和统计数据。已有技术把工厂谐波系统谐波源电气设备注入系统的谐波电流作为系统的输入，把在系统产生的谐波电压降作为系统的输出，作传递函数计算取得系统谐波阻抗特性及系统谐波电流放大系数。

已有技术不足之处是在不同的谐波过程，分别测量各谐波监测点谐波动态变化特性及系统谐波阻抗特性和谐波电流放大系数，不能测量各谐波监测点谐波同步动态变化特性；不能测量谐波源电气设备谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化的分布及系统谐波电压降水平时间变化的分布，因而不能测量谐波源电气设备谐波电流在系统网络空间传输特性，及各监测点谐波的来源和数量，工厂谐波系统谐波仍然表现变化无常神秘莫测。

已有技术不足之处在于工厂用调谐式滤波器吸收谐波源电气设备谐波电流减少公共连接点谐波注入，但不能测量滤波器投入系统前后系统网络空间谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化的分布；不能测量使谐波源电气设备与系统谐波兼容功率兼容运行的滤波器参数，因而在谐波源电气设备运行功率低于系统允许功率或多台谐波源电气设备迭加运行过程，公共连接点谐波电流超过限制值标准、随机引发系统设备网络兼容性故障，降低工厂谐波系统生产安全经济质量效益。

已有技术不足之处还在于不能同步地测量各工厂谐波系统公共连接点及供电系统公共连接点母线谐波水平时间变化、各公共连接点及公共连接点母线空间变化分布特性。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，同步地测量工厂谐波系统网络空间各监测点谐波电流及谐波电压降水平时间变化的分布；测量工厂谐波系统谐波源电气设备谐波电流时间变化、系统网络空间变化的分布，测量系统网络空间各监测点谐波的来源和数量(是源于谐波源电气设备的分流，系统的放大抑或电源原有)；本发明的目的还在于测量达到谐波源电气设备与系统谐波兼容功率兼容运行的滤波器参数，提高供用电系统安全经济质量效益。本发明的目的还在于同步测量各工厂谐波系统公共连接点及供电系统公共连接点母线谐波水平时间变化、系统空间变化分布特性，精确定量地测量管理接入系统各工厂谐波系统谐波。本发明的目的还在于提供测量工厂谐波用的工厂谐波测量仪。

本发明的方法可以通过以下措施来达到

同步地对工厂谐波系统网络空间各谐波监测点，包括谐波注入监测点及谐波传输监测点电流电压信号，作傅立叶分析，同步地测出工厂谐波系统网络空间各谐波监测点谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性；同步地依时间顺序对傅立叶分析取得的系统网络空间谐波注入监测点谐波电流，及各谐波传输监测点谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性数据，作传递函数计算，取得谐波注入监测点视向系统网络空间各谐波传输监测点方向的系统网络谐波传输特性，包括各谐波传输监测点谐波电流放大分流迭加水平时间域频率域变化分布特性，系统谐波阻抗水平时间域频率域变化分布特性，同步地测出谐波注入监测点谐波电流水平时间变化、系统网络空间各谐波传输监测点变化分布特性、系统谐波电压降水平时间变化分布特性。

测量工厂谐波系统谐波，是在工厂谐波系统谐波源电气设备(1)谐波过程，同步地对工厂谐波系统网络空间的谐波源电气设备母线连接点(2)、母线与供电系统连接的公共连接点(4)、母线与滤波器连接的滤波器连接点(3)电流电压信号，作傅立叶分析，测出系统网络空间各谐波监测点谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性；所说的作传递函数计算，是同步地对谐波源电气设备母线连接点(2)谐波电流，及公共连接点(4)、滤波器连接点(3)谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性数据，作传递函数计算，取得公共连接点、滤波器连接点谐波电流放大分流迭加水平时间域频率域变化分布特性，系统谐波阻抗水平时间域频率域变化分布特性，同步地测出谐波源电气设备母线连接点谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化分布特性，谐波源电气设备母线连接点谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点放大分流水平时间变化分布特性、系统谐波电压降水平时间变化分布特性。

测量在工厂母线接有多台谐波源电气设备、有多个谐波源电气设备母线连接点的工厂谐波系统谐波，对只有单台谐波源电气设备运行、或是在多台运行过程，只有单台谐波源电气设备母线连接点有短暂谐波过程的傅立叶分析结果，作传递函数计算，同步地测出多台谐波源电气设备母线连接点谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化的分布，多台谐波源电气设备母线连接点谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点放大分流迭加水平时间变化分布特性，系统谐波电压降水平时间变化分布特性。短暂时间过程可以是自动查找的。

在接入供电系统的各工厂生产过程，同步地对各工厂公共连接点(4)(6)、公共连接点母线(7)的电流电压信号，作傅立叶分析，同步地测出各谐波监测点谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性；所说的作传递函数计算，是对只有单一工厂公共连接点有谐波电流过程的傅立叶分析结果，作传递函数计算，同步地取得工厂公共连接点视向系统方向系统谐波阻抗水平时间域频率域变化分布特性，测出系统网络空间各公共连接点谐波电流水平时间变化、公共连接点母线谐波电流及谐波电压降水平迭加变化分布特性。

测量谐波源电气设备母线连接点谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化分布特性，即谐波源电气设备母线连接点谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点放大分流水平时间变化分布特性，谐波电压降水平时间变化分布特性曲线及统计数据参数的表达式是：测量取得的谐波源电气设备母线连接点(2)、公共连接点(4)、滤波连接点(3)谐波电流水平时间变化分布特性分别是：IHipc(n，t)un、IHpcc(n，t)un、IHfcc(n，t)un；

测量取得的公共连接点、滤波器连接点谐波电流放大分流水平时间变化分布特性分别是：EMCIpcc(n，t)un和EMCIfcc(n，t)un、系统谐波阻抗水平时间变化分布特性EMCUbus(n，t)un，

EMCIpcc(n，t)un＝IHpcc(n，t)un/IHipc(n，t)un

EMCIfcc(n，t)un＝IHfcc(n，t)un/IHipc(n，t)un

EMCUbus(n，t)un＝UHbus(n，t)un/IHipc(n，t)un

式中：IH-谐波电流；UH-谐波电压；n-谐波次数1-20或1-40包括部分谐间波；t-谐波过程测量分析时间，秒、分、时，日，最短为一个周期波时间；

系统网络空间谐波监测点的表达式符号：pcc-公共连接点，ipc-谐波源电气设备母线连接点，fcc-滤波器连接点，bus-工厂母线；

un-谐波特性曲线及统计数据统一表达符号，un标注为curve时是谐波有效值时间曲线或线性平均值曲线；un也是按电能电工计量单位计量的谐波测量分析过程的统计数据，标注为max时是测量分析过程的最大值，常用的统计数据有线性平均值，超过指定值的持续时间，功率，谐波畸变率；复数运算的实部、虚部、模值及相位角；在表达式的附注中注明工厂谐波系统谐波测量的系统条件。

同步地对系统网络空间各谐波监测点信号作傅立叶分析的分析计算的时间间隔是连续可调的，按照显示的谐波幅值时间曲线及幅频曲线呈现为光滑连续的曲线确定时间间隔，分析过程可以重复覆盖使用时间信息。

测量工厂谐波系统谐波时，工厂谐波系统网络空间滤波器连接点有滤波器参数可以调整的滤波器，是按照工厂谐波系统网络空间各谐波监测点谐波兼容水平及谐波抗扰度时间变化分布特性，充分地利用供电系统谐波吸收能力，合理地利用滤波系统的谐波负荷能力及无功补偿量，测量调整滤波器参数，测量调整系统网络谐波传输特性，测量调整谐波源电气设备母线连接点谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点放大分流迭加水平时间变化分布特性，系统谐波电压降水平时间变化分布特性。

根据测量工厂谐波的方法所用的测量仪，包括在测量仪箱内装置有CPU处理器、存储器、显示器、数据采集卡、数摸转换器、白嗓音信号发生器，数据采集端子，在面板上装置的3D操控键，其特征是所说的数据采集端子是分别与谐波源电气设备母线连接点，公共连接点，滤波器连接点，母线的电流、电压互感器连接的数据采集端子，各连接端子同步采样显示、相位显示，数据采集连接端子有避免连线开路或短路的锁紧装置、端子与内部数据采集卡连接，数据采集卡与内部测量谐波源电气设备谐波时间特性、谐波水平时间变化系统网络空间变化分布特性、系统网络谐波传输特性的傅立叶及传递函数分析计算组件连接，在测量仪面板有测量谐波源电气设备谐波电流时间特性、系统网络空间各监测点谐波电流及谐波电压降时间同步变化分布特性、谐波源电气设备母线谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化分布特性标志；谐波源电气设备与系统电磁兼容性标志、谐波源电气设备兼容运行功率标志；系统谐波电流放大分流迭加特性参数标志，以及系统谐波电压阻抗特性参数标志，有在线测量及脱线测量选择开关，有测量系统网络谐波传输特性自动手动选择开关，有曲线光滑度调节器，测量仪面板上有显示器，显示工厂谐波测量结果，通常显示的测量结果有谐波过程谐波电流谐波电压降水平时空变化及系统网络谐波传输特性水平时间域频率域特性变化曲线，谐波幅频图显示、谐波幅值动态谱、滤波状态显示、各次谐波幅值有效值、线性平均值，显示系统网络空间各监测点电流电压信号、滤波参数显示，供电系统工作方式显示，

测量工厂谐波的测量仪，是由便携式电脑与扩展箱组成的测量仪，所说的在测量仪箱内装置的CPU处理器、存储器、显示器，以及谐波测量分析软件固化件构成的微机化测量组件，是相应电脑内部的装置；在扩展箱装有与系统网络空间各谐波监测点电流电压互感器接线的接线端子，接线端子接有各监测点电流电压信号相位指示器、同步测量指示器、区别电流电压信号及信号强度指示器、谐波信号检测器，在电脑的键盘有测量工厂谐波的专用键，等时间间隔调节键、系统网络空间各谐波监测点选择键、谐波源电气设备谐波特性显示键、系统网络空间各谐波监测点谐波特性选择键，谐波源电气设备谐波水平时间变化、系统网络空间变化分布特性选择键、系统网络空间谐波监测点选择按键、系统网络空间谐波传输特性选择键、滤波特性参数变化的系统模拟选择；系统各谐波监测点谐波水平时间变化分布特性与各监测点谐波兼容水平及谐波抗扰度时间变化分布特性对比选择键、系统网络谐波传输特性幅频图精度选择键；在电脑显示器分别显示，工厂谐波系统等效电路图、系统等效电路图、工厂谐波系统谐波源电气设备谐波特性、滤波参数改变及系统工作方式改变的谐波源电气设备谐波水平时间变化、系统网络空间变化分布特性、系统网络空间谐波传输特性时间域频率域特性曲线及统计数据。

测量工厂谐波的测量仪，是同步测量连接于同一供电系统母线各工厂公共连接点及公共连接母线谐波的测量仪，在测量仪箱上装置有六个以上分别与各工厂公共连接点电流互感器电压互感器连接的数据采集连接端子，有两个以上与公共连接点母线电流电压互感器连接的数据采集端子，在测量仪面板有测量各公共连接点及公共连接点母线谐波电流及谐波电压降水平时间同步变化分布特性标志。

本发明与现有技术相比有如下优点：

本发明按照工厂谐波系统谐波水平随时间及系统网络空间变化规律，精确定量地测量工厂谐波系统谐波，现有技术测量表现变化无常的工厂谐波系统谐波，成为可精确定量测量谐波。

谐波源电气设备是恒谐波电流源，谐波源电气设备母线连接点谐波电流是不能调整控制的，调整控制公共连接点注入供电系统及滤波器连接点注入滤波器谐波电流及在系统产生谐波电压降，也就是调整控制谐波源电气设备谐波电流在系统的放大分流的唯一方法，是用滤波器调整系统网络谐波传输特性参数。本发明精确定量地测量谐波源电气设备与系统兼容运行的滤波参数。

现有技术以分别在各工厂公共连接点及公共连接点母线采样概率统计数据，评估谐波时间变化、空间变化的分布。本发明精确定量地同步地测出系统网络空间各公共连接点谐波电流水平时间变化、公共连接点母线谐波电流及谐波电压降水平迭加变化分布特性。

附图说明

图1是工厂谐波系统示意图，图2：工厂谐波系统等效电路图，图中

1-谐波源电气设备

2-谐波源电气设备母线连接点

3-滤波器连接点

4-公共连接点

5-供电系统等效阻抗

6-其他工厂公共连接点

7-公共连接点母线

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步详述。

实施例1：

与现有技术对比说明实施例。实施例中不讨论关于允许接入供电系统谐波源电气设备功率的计算，这不属于本发明的说明范围。

轧钢厂使用一台变流器(1)供电的轧钢机，在轧钢机同母线使用有两套滤波器(3)能够吸收变流器部分谐波电流，但在变流器运行过程，仍然发生公共连接点(4)谐波电流超过限制值标准、无功补偿电容器过热损坏、随机引发同母线电气设备故障。

原因是现有技术不能在同一轧钢过程同步地测量滤波器投入运行前后，系统网络空间各谐波监测点一谐波源电气设备母线连接点(2)、公共连接点(4)、滤波器连接点(3)谐波电流时间变化分布特性，也就是说不能测出轧钢过程各谐波监测点谐波电流的数量(谐波过程的统计数据)；不能测量轧钢过程谐波源电气设备母线连接点谐波电流时间变化、系统网络空间变化的分布特性，也就是说不能测出轧钢过程各谐波监测点，公共连接点、滤波器连接点谐波电流的来源(是源于谐波源电气设备的分流，系统的谐波放大，抑或电源原有)；不能测量谐波源电气设备与系统谐波兼容功率兼容运行的滤波器参数，工厂不了解滤波器的工作状态。

与现有技术对比说明本发明：

首先测量轧钢厂谐波系统谐波。

测量谐波过程谐波：轧钢器变流器只在轧钢过程发生谐波电流，谐波过程时间持续约40秒，两次轧钢的间隔时间远大于谐波过程时间，周期性轧钢生产。

测量方法和内容：在轧钢机轧钢过程，同步地对从轧钢厂谐波系统网络空间各谐波监测点，变流器母线连接点(2)、公共连接点(4)、滤波器连接点(3)的电流电压信号作傅立叶分析，取得谐波过程各谐波监测点各次谐波电流及电压降幅值时间变化分布特性—轧钢过程谐波有效值时间曲线、线性平均值时间曲线，常用的统计数据有谐波过程最大值、线性平均值、线性平均值最大值、达到指定值的持续时间等，以及拟合的变流器谐波时间特性、特征谐波幅值系数、变流器短暂出现的偶次谐波特性等。测量数据包括注明供电系统工作方式及滤波参数。在测量操作过程调整两次傅立叶分析的时间间隔，取得高次谐波光滑连续曲线。

测出了工厂谐波系统网络空间各谐波监测点轧钢过程谐波的数量：从测量统计数据结果得知各谐波监测点数量，轧钢机同样负荷条件下，测量有重复性测量结果；在变化负荷条件下，测量结果与变化负荷成正比。

测出了工厂谐波系统与供电系统、滤波系统电磁兼容性：以各谐波监测点各次谐波幅值时间变化分布特性，与各谐波监测点谐波兼容水平时间变化分布特性及谐波抗扰度对比，得知各谐波监测点电磁兼容程度，以及系统的兼容运行功率。

测出系统网络空间公共连接点、滤波连接点谐波的来源；也就是测量变流器母线连接点谐波电流在公共连接点、滤波器连接点的放大分流，在系统产生的谐波电压降：测量变流器与系统的电磁兼容性及兼容运行功率：

依时间顺序对傅立叶分析结果的变流器母线连接点(2)谐波电流，及公共连接点(4)、滤波器连接点(3)谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性，同步地作传递函数计算，取得系统网络谐波传输特性，即由变流器母线连接点视向系统方向公共连接点、滤波器连接点谐波电流放大分流水平时间域频率域变化分布特性，系统谐波阻抗水平时间域频率域变化分布特性；同步地测出变流器母线连接点谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化分布特性，也就是测出变流器母线连接点各次谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点的放大分流水平时间变化分布特性、母线及公共连接点谐波电压降水平时间变化分布特性。

以公共连接点为例：

变流器母线连接点(2)谐波电流幅值时间变化分布特性表达式是IHipc(n，t)un；

公共连接点(4)谐波电流幅值时间变化分布特性表达式是IHpcc(n，t)un；

公共连接点谐波电流放大分流参数幅值时间变化分布特性表达式是EMCIpcc(n，t)un；

特性曲线及统计数据参数关系表达式如下：

EMCIpcc(n，t)un＝IHpcc(n，t)un/IHipc(n，t)un

式中EMCIpcc(n，t)un＞0；EMCIpcc(n，t)un＜1是母线连接点谐波电流在公共连接点分流；＞1是系统把母线连接点谐波电流放大并注入供电系统。

例如：EMCIpcc(5，40)lave＝0.6，谐波过程母线连接点五次谐波电流线性平均值的60％在公共连接点分流注入供电系统；EMCIpcc(4，40)lave＝3，四次谐波电流线性平均值被系统放大300％注入供电系统。精确定量的说明轧钢谐波过程，系统网络空间各谐波监测点各次谐波电流及电压降的来源。

又如：当un标注为curve时，表达各谐波监测点对应的三组时间曲线。

测出轧钢厂谐波系统达到变流器与系统谐波兼容功率兼容运行，系统有最佳安全经济质量效益的滤波器参数：测量调整的方法是通过测量调整滤波器参数(改变滤波器电抗的抽头及更换滤波器电容量)，对照显示在屏幕上各次谐波电流放大分流水平时间变化分布特性EMCIpcc(n，t)lave、EMCUbus(n，t)lave、EMCUpcc(n，t)lave的幅频图；及系统谐波阻抗水平时间变化分布特性EMCUbus(n，t)laved的幅频图，测量调整变流器母线连接点指定次数谐波电流在公共连接点、滤波器连接点的分流，抑制其他次数谐波电流的放大。在测量调整过程，测量调整滤波参数是按照充分地利用供电系统谐波兼容能力(把公共连接点各次谐波注入限制值标准)、合理利用滤波器电容谐波过负荷能力，以及母线谐波电压降低于设备谐波抗扰度的要求测量调整，达到变流器发挥系统允许最大兼容运行功率兼容运行

调整系统网络谐波传输特性参数的测量过程，测量调整系统网络谐波传输特性的幅频图精度，例如各次谐波电流放大分流迭加幅值频率图的精度，频率分辨率小于1赫兹，也可以是0.5赫兹，0.25赫兹，在系统网络谐波传输特性参数的幅频图也包括部分谐间波。

实例2：

测量使用两台以上谐波源电气设备工厂谐波系统谐波，与上例的不同之处是对傅立叶分析结果作传递函数计算，是对只有在单台谐波源电气设备运行，或是多台运行过程只有单台谐波源电气设备母线连接点有谐波电流的短暂时间过程的傅立叶分析结果，作传递函数计算，同步地测出谐波源电气设备母线连接点谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化的分布，即两台谐波源电气设备母线连接点谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点放大分流迭加水平时间变化分布特性，系统谐波电压降水平时间变化分布特性。短暂时间过程可以是自动查找的。

实例3：

供电部门是把公共连接点(4)(6)作为谐波电流源，测量各工厂公共连接点谐波电流及在供电系统公共连接点母线(7)的谐波电流及谐波电压降迭加。现有技术是在工厂生产过程分别在各公共连接点长时间间隔采样，按95％概率统计方法评估谐波注入，任何采样概率统计方法没有重复性结果。本发明的方法是同步地连续的测量各工厂公共连接点及公共连接点谐波电流及谐波电压降。

实施例4：

根据测量工厂谐波的方法所用的测量仪，包括在测量仪箱内装置有CPU处理器、存储器、显示器、数据采集卡、数摸转换器、白嗓音信号发生器以及谐波测量分析软件固化件构成的微机化测量组件，在面板上装置的3D操控键，其特征是：在测量仪箱上装置包括有四个以上分别与谐波源电气设备母线连接点，公共连接点，滤波系统连接点，母线的电流电压互感器连接的数据采集连接端子，各连接端子同步采样显示、相位显示，数据采集连接端子有避免连线开路或短路的锁紧装置、端子与内部数据采集卡连接，数据采集卡与内部测量谐波源电气设备谐波时间特性、谐波水平时间变化系统网络空间变化分布特性、系统网络谐波传输特性的傅立叶及传递函数分析计算组件连接，

在测量仪面板有测量谐波源电气设备谐波电流时间特性、系统网络空间各监测点谐波电流及谐波电压降时间同步变化分布特性、谐波源电气设备母线谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化分布特性标志；谐波源电气设备与系统电磁兼容性标志、谐波源电气设备兼容运行功率标志；系统谐波电流放大分流迭加特性参数标志，以及系统谐波电压阻抗特性参数标志，有在线测量及脱线测量选择开关，有测量系统网络谐波传输特性自动手动选择开关，有曲线光滑度调节器，

测量仪面板上有显示器，显示工厂谐波测量结果，通常显示的测量结果有谐波过程谐波电流谐波电压降水平时空变化及系统网络谐波传输特性水平时间域频率域特性变化曲线，谐波幅频图显示、谐波幅值动态谱、滤波状态显示、各次谐波幅值有效值、线性平均值，显示系统网络空间各监测点电流电压信号、滤波参数显示，供电系统工作方式显示，

实施例5：

所用的测量仪是由便携式电脑与扩展箱组成的测量仪，所说的在测量仪箱内装置的CPU处理器、存储器、显示器，以及谐波测量分析软件固化件构成的微机化测量组件，是相应电脑内部的装置；在扩展箱装有与系统网络空间各谐波监测点电流电压互感器接线的接线端子，接线端子接有各监测点电流电压信号相位指示器、同步测量指示器、区别电流电压信号及信号强度指示器、谐波信号检测器、

在电脑的键盘有测量工厂谐波的专用键，等时间间隔调节键、系统网络空间各谐波监测点选择键、谐波源电气设备谐波特性显示键、系统网络空间各谐波监测点谐波特性选择键，谐波源电气设备谐波水平时间变化、系统网络空间变化分布特性选择键、系统网络空间谐波监测点选择按键、系统网络空间谐波传输特性选择键、滤波特性参数变化的系统模拟选择；系统各谐波监测点谐波水平时间变化分布特性与各监测点谐波兼容水平及谐波抗扰度时间变化分布特性对比选择键、系统网络谐波传输特性幅频图精度选择键；

在电脑显示器分别显示，工厂谐波系统等效电路图、系统等效电路图、工厂谐波系统谐波源电气设备谐波特性、滤波参数改变及系统工作方式改变的谐波源电气设备谐波水平时间变化、系统网络空间变化分布特性、系统网络空间谐波传输特性时间域频率域特性曲线及统计数据。

实例6：

所用的测量仪是同步测量连接于同一供电系统供电的各工厂公共连接点及公共连接母线谐波的测量仪，在测量仪箱上装置有六个以上分别与各工厂公共连接点电流互感器电压互感器连接的数据采集连接端子，有两个以上与公共连接点母线电流电压互感器连接的数据采集端子，在测量仪面板有测量各公共连接点及公共连接点母线谐波电流及谐波电压降水平时间同步变化分布特性标志。

Claims (10)

1一种测量工厂谐波的方法，对工厂谐波系统网络空间谐波监测点电流电压信号依时间顺序、等时间间隔作傅立叶分析，同步跟随谐波三维方向动态变化特征，即谐波幅值随时间变化和谐波频率随时间变化特征，取得谐波监测点各次谐波幅值、频率、时间三维参数，测出各谐波监测点谐波动态变化特性一各次谐波的连续的光滑的三维曲线和统计数据，把注入系统的谐波电流作为系统的输入，在系统产生的谐波电压降作为系统的输出，作传递函数计算取得系统谐波阻抗及系统谐波电流放大系数，其特征是，同步地对工厂谐波系统网络空间各谐波监测点，包括谐波注入监测点及谐波传输监测点电流电压信号，作傅立叶分析，同步地测出工厂谐波系统网络空间各谐波监测点谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性；同步地依时间顺序对傅立叶分析取得的系统网络空间谐波注入监测点谐波电流，及各谐波传输监测点谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性数据，作传递函数计算，取得谐波注入监测点视向系统网络空间各谐波传输监测点方向的系统网络谐波传输特性，包括各谐波传输监测点谐波电流放大分流迭加水平时间域频率域变化分布特性，系统谐波阻抗水平时间域频率域变化分布特性，同步地测出谐波注入监测点谐波电流水平时间变化、系统网络空间各谐波传输监测点变化分布特性、系统谐波电压降水平时间变化分布特性。

2根据权利要求1所述的测量工厂谐波的方法，其特征是所说的同步地对工厂谐波系统网络空间各谐波监测点作傅立叶分析，是在工厂谐波系统谐波源电气设备谐波过程，同步地对工厂谐波系统网络空间的谐波源电气设备母线连接点(2)、母线与供电系统连接的公共连接点(4)、母线与滤波器连接的滤波器连接点(3)电流电压信号，作傅立叶分析，测出系统网络空间各谐波监测点谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性；所说的作传递函数计算，是同步地对谐波源电气设备母线连接点(2)谐波电流，及公共连接点(4)、滤波器连接点(3)谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性数据，作传递函数计算，取得公共连接点、滤波器连接点谐波电流放大分流迭加水平时间域频率域变化分布特性，系统谐波阻抗水平时间域频率域变化分布特性，同步地测出谐波源电气设备母线连接点谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化分布特性，谐波源电气设备母线连接点谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点放大分流水平时间变化分布特性、系统谐波电压降水平时间变化分布特性。

3根据权利要求1或2所述的测量工厂谐波的方法，其特征是测量在工厂母线接有多台谐波源电气设备、有多个谐波源电气设备母线连接点的工厂谐波系统谐波，对只有单台谐波源电气设备运行、或是在多台运行过程，只有单台谐波源电气设备母线连接点有短暂谐波过程的傅立叶分析结果，作传递函数计算，同步地测出多台谐波源电气设备母线连接点谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化的分布，多台谐波源电气设备母线连接点谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点放大分流迭加水平时间变化分布特性，系统谐波电压降水平时间变化分布特性。

4根据权利要求1所说的测量工厂谐波的方法，其特征是所说的作傅立叶分析是在接入供电系统的各工厂生产过程，同步地对各工厂公共连接点(4)(6)、公共连接点母线(7)的电流电压信号，作傅立叶分析，同步地测出各谐波监测点谐波电流及谐波电压降水平时间变化分布特性；所说的作传递函数计算，是对只有单一工厂公共连接点有谐波电流过程的傅立叶分析结果，作传递函数计算，同步地取得工厂公共连接点视向系统方向系统谐波阻抗水平时间域频率域变化分布特性，测出系统网络空间各公共连接点谐波电流水平时间变化、公共连接点母线谐波电流及谐波电压降水平迭加变化分布特性。

5根据要求1或2所说的测量工厂谐波的方法，其特征是所说的谐波源电气设备母线连接点谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化分布特性，谐波源电气设备母线连接点谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点放大分流水平时间变化分布特性，系统谐波电压降水平时间变化分布特性的特性曲线及统计数据表达式是：

测量取得的谐波源电气设备母线连接点(2)、公共连接点(4)、滤波连接点(3)谐波电流水平时间变化分布特性分别是：IHipc(n，t)un、IHpcc(n，t)un、IHfcc(n，t)un；

测量取得的公共连接点、滤波器连接点谐波电流放大分流水平时间变化分布特性分别是：EMCIpcc(n，t)un和EMCIfcc(n，t)un、系统谐波阻抗水平时间变化分布特性EMCUbus(n，t)un，

          EMCIpcc(n，t)un＝IHpcc(n，t)un/IHipc(n，t)un

          EMCIfcc(n，t)un＝IHfcc(n，t)un/IHipc(n，t)un

          EMCUbus(n，t)un＝UHbus(n，t)un/IHipc(n，t)un

式中：IH-谐波电流；UH-谐波电压；n-谐波次数1-20或1-40包括部分谐间波；t-谐波过程测量分析时间，秒、分、时，日，最短为一个周期波时间；

系统网络空间谐波监测点的表达式符号：pcc-公共连接点，ipc-谐波源电气设备母线连接点，fcc-滤波器连接点，bus-工厂母线；

un-谐波特性曲线及统计数据统一表达符号，un标注为curve时是谐波有效值时间曲线或线性平均值曲线；un也是按电能电工计量单位计量的谐波测量分析过程的统计数据，标注为max时是测量分析过程的最大值，常用的统计数据有线性平均值，超过指定值的持续时间，功率，谐波畸变率；复数运算的实部、虚部、模值及相位角；在表达式的附注中注明工厂谐波系统谐波测量的系统条件。

6根据权利要求1或2或4所说的测量工厂谐波的方法，其特征是所说的等时间间隔作傅立叶分析，是两次傅立叶分析的时间间隔是连续可调的，按照显示的谐波幅值时间曲线及幅频曲线呈现为光滑连续的曲线确定时间间隔，分析过程可以重复覆盖使用时间信息。

7根据权利要求1或2所说的测量工厂谐波的方法，其特征是测量工厂谐波系统谐波时，工厂谐波系统网络空间滤波器连接点有滤波参数可以调整的滤波器，是按照工厂谐波系统网络空间各谐波监测点谐波兼容水平及谐波抗扰度时间变化分布特性，测量调整滤波器参数，测量调整系统网络谐波传输特性，测量调整谐波源电气设备母线连接点谐波电流在系统网络空间公共连接点、滤波器连接点放大分流迭加水平时间变化分布特性，系统谐波电压降水平时间变化分布特性。

8根据权利要求1所述的测量工厂谐波的方法所用的测量仪，包括在测量仪箱内装置有CPU处理器、存储器、显示器、数据采集卡、数摸转换器、白嗓音信号发生器，数据采集端子，在面板上装置的3D操控键，其特征是所说的数据采集端子是分别与谐波源电气设备母线连接点，公共连接点，滤波器连接点，母线的电流、电压互感器连接的数据采集端子，各连接端子有同步采样显示、相位显示，数据采集连接端子有避免连线开路或短路的锁紧装置、内部数据采集卡与端子连接，测量谐波源电气设备谐波时间特性、谐波水平时间变化系统网络空间变化分布特性、系统网络谐波传输特性的傅立叶及传递函数分析计算组件与数据采集卡连接，在测量仪面板有测量谐波源电气设备谐波电流时间特性、系统网络空间各监测点谐波电流及谐波电压降时间同步变化分布特性、谐波源电气设备母线谐波电流水平时间变化、系统网络空间变化分布特性标志；谐波源电气设备与系统电磁兼容性标志、谐波源电气设备兼容运行功率标志；系统谐波电流放大分流迭加特性参数标志，以及系统谐波电压阻抗特性参数标志，有在线测量及脱线测量选择开关，有测量系统网络谐波传输特性自动手动选择开关，有曲线光滑度调节器，测量仪面板上有显示器，工厂谐波测量结果显示，谐波过程谐波电流谐波电压降水平时空变化显示、及系统网络谐波传输特性水平时间域频率域特性变化曲线，谐波幅频图显示、谐波幅值动态谱、滤波状态显示、各次谐波幅值有效值、线性平均值，显示系统网络空间各监测点电流电压信号、滤波参数显示，供电系统工作方式显示，

9根据权利要求7所述的测量工厂谐波所用的测量仪，其特征是由便携式电脑与扩展箱组成的测量仪，所说的在测量仪箱内装置的CPU处理器、存储器、显示器是相应电脑内部的装置；在扩展箱装有与系统网络空间各谐波监测点电流电压互感器接线的接线端子，接线端子接有各监测点电流电压信号相位指示器、同步测量指示器、区别电流电压信号及信号强度指示器、谐波信号检测器，在电脑的键盘有测量工厂谐波的专用键，等时间间隔调节键、系统网络空间各谐波监测点选择键、谐波源电气设备谐波特性显示键、系统网络空间各谐波监测点谐波特性选择键，谐波源电气设备谐波水平时间变化、系统网络空间变化分布特性选择键、系统网络空间谐波监测点选择按键、系统网络空间谐波传输特性选择键、滤波特性参数变化的系统模拟选择；系统各谐波监测点谐波水平时间变化分布特性与各监测点谐波兼容水平及谐波抗扰度时间变化分布特性对比选择键、系统网络谐波传输特性幅频图精度选择键；在电脑显示器分别显示有，工厂谐波系统等效电路图、系统等效电路图、工厂谐波系统谐波源电气设备谐波特性、滤波参数改变及系统工作方式改变的谐波源电气设备谐波水平时间变化、系统网络空间变化分布特性、系统网络空间谐波传输特性时间域频率域特性曲线及统计数据。

10根据权利要求8所述的测量工厂谐波方法所用的测量仪，其特征是同步测量连接于同一供电系统供电的各工厂公共连接点及公共连接点母线谐波的测量仪，在测量仪箱上装置有六个以上分别与各工厂公共连接点电流互感器电压互感器连接的数据采集连接端子，有两个以上与公共连接点母线电流电压互感器连接的数据采集端子，在测量仪面板有测量各公共连接点及公共连接点母线谐波电流及谐波电压降水平时间同步变化分布特性标志。

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