CN201315488Y - 电网谐波扰动源识别系统 - Google Patents

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CN201315488Y CNU2008202204732U CN200820220473U CN201315488Y CN 201315488 Y CN201315488 Y CN 201315488Y CN U2008202204732 U CNU2008202204732 U CN U2008202204732U CN 200820220473 U CN200820220473 U CN 200820220473U CN 201315488 Y CN201315488 Y CN 201315488Y
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刘发展
贾秀芳
张波
赵成勇
吕利敏
徐夏楠
崔伟
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Zhengzhou Power Supply Co of Henan Electric Power Co
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North China Electric Power University
Zhengzhou Power Supply Co of Henan Electric Power Co
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    • Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics

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Abstract

本实用新型公开一种电网谐波扰动源识别系统，由电压传感器、电流传感器、电压信号调理模块、电流信号调理模块、数据采集卡和工控计算机构成。电压传感器连接在电网电压互感器，通过电压信号调理模块与数据采集卡连接，将采集并调理过的三相电压信号传输至数据采集卡进行处理；电流传感器连接在用户馈线上，通过电流信号调理模块与数据采集卡连接，将采集并调理过的电流信号传输至数据采集卡进行采集；数据采集卡与工控计算机连接，将采集的电压和电流信号进行处理、分析、显示。本实用新型能够在线监测识别谐波扰动源，分清供电和用户双方引起电网谐波污染的责任，进而解决了供电和用户双方由于电网电能质量问题而引发的矛盾。

Description

电网谐波扰动源识别系统
技术领域：
本实用新型涉及一种找出电力网中谐波源的数据处理装置，具体的说是一种电网谐波扰动源的识别处理装置。
背景技术：
随着电力电子技术在电气设备中的广泛应用及其它非线性负荷的不断增加，配电网中的谐波污染问题日益严重，已危及电力网和用电设备自身的安全和经济运行。为此，谐波问题的分析和综合治理已成为国内外广泛关注的课题。正确识别电网谐波扰动源，并估计谐波注入量，对解决因谐波污染引发的供电方和用户方的矛盾具有重要的意义。
现有谐波源识别方法有多种。如有功功率潮流法、临界阻抗法、基于无功功率法、谐波阻抗法等。有功功率潮流法比较直观明了，一直得到广泛的应用，但此方法受到公共连接点两侧相角差的影响，在多谐波源情况下经常不能正确识别谐波源。叠加法是在已知系统侧和用户侧参考谐波阻抗的前提下获得，然而实际应用中很难获得参考谐波阻抗，该法在实际应用中受到一定的限制。由于电力系统有功功率主要与相角有关，而无功功率则主要取决于系统电压的幅值，因此基于无功功率方法只能在无功功率Q>0判断正确，当Q<0时，则不能判断。而临界阻抗法需要估算系统和用户侧的谐波阻抗值，并且认为谐波阻抗在系统中均匀分布，由于实际电力系统负荷波动比较大，谐波阻抗是在扰动的情况下测得，实际中扰动具有随机性，不稳定性，该法在实际应用中受到了一定的限制。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题就是针对以上不足而提供一种电网谐波扰动源识别系统，通过采集用户馈线负荷电流和其所在公共连接点母线三相电压数据，经过对电压和电流数据的分析，找出馈线负荷电流与其供电电压之间的关系因子，根据关系因子识别馈线用户是否产生谐波，即谐波源。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种电网谐波扰动源识别系统，由电压传感器、电流传感器、电压信号调理模块、电流信号调理模块、数据采集卡和工控计算机构成。电压传感器连接在用户馈线的公共连接点母线上，通过电压信号调理模块与数据采集卡连接，将采集并调理过的三相电压信号传输至数据采集卡进行处理；电流传感器连接在用户馈线上，通过电流信号调理模块与数据采集卡连接，将采集并调理过的电流信号传输至数据采集卡进行采集；数据采集卡与工控计算机连接，将采集的电压和电流信号进行处理、分析、显示。
电压传感器是霍尔电压传感器。由电网电压互感器输入到霍尔电压传感器的电压经过电压～信号调理模块调理变换到—10V～+10V电压信号，并输入到数据采集卡。
电流传感器是钳形电流传感器。馈线负荷电流输入到钳形电流传感器的电流经过信号调理模块调理变换到—5V～+5V电压信号，并输入到数据采集卡。
数据采集卡采用基于计算机PCI总线的数据采集卡，拥有64路单端模拟输入通道，采样频率500kHz。其中6个单端输入通道为母线电压采集通道，其余为采集馈线电流通道。
本实用新型能够达到的有益效果是：
1、本实用新型不仅能在线监测识别谐波扰动源，而且能对采集的历史数据离线识别扰动源用户。
2、本实用新型分清了供电和用户双方引起电网谐波污染的责任，进而解决了供电和用户双方由于电网电能质量问题而引发的矛盾。
附图说明：
图1为本实用新型系统结构组成图。
具体实施方式：
现结合附图对本系统作详细说明：
如图1所示：该电网谐波扰动源识别系统，由霍尔电压传感器1、钳形电流传感器3、电压信号调理模块2、电流信号调理模块4、数据采集卡5和工控计算机6构成。系统有六个电压输入端子，最多能接入两个电压等级A、B、C三相电压的六个信号；系统有十八路电流输入端子，最多能接入六路A、B、C三相馈线负荷用户信号。霍尔电压传感器1嵌入在电压信号调理模块2中，从电网电压互感器输出的两个电压等级的六个电压信号输入到电压信号调理模块2中的六个输入接线端子，经霍尔电压传感器1和电压信号调理模块2后再从电压信号调理模块2的电压输出端子输出。从用户电流互感器输出的电流信号输入到钳形电流传感器3的一次侧，钳形电流传感器3的输出信号输入到电流信号调理模块4中的电流输入接线端子，再从电流信号调理模块4的电流输出端子输出。上述输出的电压和电流信号直接输入到数据采集卡5的输入端子，数据采集卡5安装在工控计算机6的PCI总线上，数据采集卡5采集的电压和电流数据先暂存在工控计算机的内存中，再由工控计算机根据设定的参数自动读取电压和电流数据，经过分析找出馈线负荷电流与其供电电压之间的关系因子，根据关系因子识别馈线用户是否产生谐波，即谐波源
该电网谐波扰动源识别系统功能灵活，易于扩展。如可根据需要，增加嵌入到电压信号调理模块2中的霍尔传感器1的个数和电压信号调理模块2输入端子数等。不仅能在线监测识别谐波扰动源，而且能对采集的历史数据离线识别扰动源用户，这样就分清了供电和用户双方引起电网谐波污染的责任，进而解决了供电和用户双方由于电网电能质量问题而引发的矛盾。

Claims (4)

1、一种电网谐波扰动源识别系统，由电压传感器、电流传感器、电压信号调理模块、电流信号调理模块、数据采集卡和工控计算机构成，其特征在于：电压传感器连接在电网电压互感器上，通过电压信号调理模块与数据采集卡连接，将采集并调理过的三相电压信号传输至数据采集卡进行处理；电流传感器连接在用户馈线上，通过电流信号调理模块与数据采集卡连接，将采集并调理过的电流信号传输至数据采集卡进行采集；数据采集卡与工控计算机连接，将采集的电压和电流信号进行处理、分析、显示。
2、如权利要求1所述的电网谐波扰动源识别系统，其特征在于：电压传感器采用霍尔电压传感器。
3、如权利要求1所述的电网谐波扰动源识别系统，其特征在于：电流传感器采用钳形电流传感器。
4、如权利要求1所述的电网谐波扰动源识别系统，其特征在于：数据采集卡采用基于计算机PCI总线的数据采集卡，具有64路单端模拟输入通道，采样频率为500kHz。
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