法国电网电能质量承诺和电能质量评估
- 格式:pdf
- 大小:287.98 KB
- 文档页数:13
电能质量评估报告一、引言电能质量是指电力系统中电能供应与用户需求之间的匹配程度。
电能质量问题可能导致电力系统的不稳定、设备损坏、生产中断等严重后果。
因此,对电能质量进行评估是确保电力系统正常运行和保障用户用电安全的重要环节。
本报告旨在对某电力系统的电能质量进行全面评估,并提出相应的改进措施。
二、评估范围本次电能质量评估涵盖了某电力系统的主要供电区域,包括输电路线、变电站、配电网以及用户终端。
评估的主要内容包括电压波动、频率偏差、谐波、电压暂降暂升、电压中断等电能质量指标。
三、数据采集与分析为了对电能质量进行准确评估,我们采集了以下数据:1. 电压波动:通过安装在电网关键节点的电压监测仪器,采集了一段时间内的电压波动数据。
经过分析,得出了电压波动的频率、幅值和持续时间等参数。
2. 频率偏差:利用高精度频率计,对电力系统的频率进行连续监测,并记录频率偏差的情况。
3. 谐波:通过谐波分析仪,对电力系统中的谐波进行了全面监测,并得出了谐波的含量和频谱分布。
4. 电压暂降暂升:通过电压暂降暂升记录仪,对电力系统中的电压暂降暂升事件进行了记录和分析。
5. 电压中断:通过电力系统的保护装置记录,对电压中断事件进行了统计和分析。
四、评估结果根据数据采集和分析的结果,我们得出了以下评估结果:1. 电压波动:在供电区域内,电压波动频率低于国家标准要求,幅值在允许范围内,持续时间较短,属于正常范围。
2. 频率偏差:供电区域内的频率偏差较小,基本在国家标准允许范围内,不会对用户用电产生明显影响。
3. 谐波:供电区域内的谐波含量较低,谐波频谱分布均匀,不会对电力设备造成明显的损坏。
4. 电压暂降暂升:供电区域内的电压暂降暂升事件较少,持续时间短暂,对用户用电影响较小。
5. 电压中断:供电区域内的电压中断事件较少,且恢复时间较短,不会对用户生产和生活造成较大影响。
五、改进措施尽管本次评估结果显示电能质量在正常范围内,但为了进一步提高电力系统的可靠性和稳定性,我们提出以下改进措施:1. 加强设备维护:定期对变电站、配电设备等关键设备进行检修和维护,确保其正常运行,减少故障发生的可能性。
电能质量评估报告电能质量是指电能供应系统对用户设备的影响程度,它是指电能在传输和使用过程中所具有的适合各种用电设备正常运行的电能特性。
电能质量问题主要包括电压、频率、波形、暂态、谐波、电能波动等。
电能质量问题的存在会对生产、生活和环境造成不利影响,因此对电能质量进行评估是非常重要的。
首先,我们需要对电能质量进行全面的评估。
评估电能质量需要考虑的因素很多,包括电压的稳定性、频率的准确性、电能波形的纯净度、谐波的含量等。
只有综合考虑这些因素,才能够全面准确地评估电能质量的好坏。
其次,评估电能质量需要采用专业的设备和方法。
我们可以通过安装电能质量分析仪器,对电能进行实时监测和分析,以获取准确的数据。
同时,还可以通过对用电设备的运行情况进行调查和分析,了解电能质量对设备运行的影响。
另外,评估电能质量需要进行数据分析和处理。
通过对采集到的数据进行分析,我们可以了解电能质量存在的问题和原因,进而制定相应的改进措施。
比如,针对电压不稳定的问题,可以考虑增加电压稳定器;对于频率不准确的问题,可以考虑优化电网运行方式等。
最后,评估电能质量需要制定改进措施和实施方案。
在评估的基础上,我们需要结合实际情况,制定相应的改进措施和实施方案。
这些方案可以包括设备升级、工艺改进、系统优化等,以确保电能质量得到有效改善。
总之,电能质量评估是非常重要的,它可以帮助我们了解电能质量存在的问题,找出原因,并制定相应的改进措施。
只有通过科学的评估和有效的改进措施,才能够保障电能质量,确保用电设备的正常运行,促进生产和生活的发展。
希望通过本报告的内容,能够为电能质量评估工作提供一定的参考和帮助。
电能质量评估报告一、引言电能质量是指电力系统中电能的技术性质量,包括电压、电流、频率、谐波、闪变、暂态等方面。
电能质量的好坏直接影响到电力系统的稳定性、设备的可靠性以及用户的用电质量。
本报告旨在对某电力系统的电能质量进行评估,通过分析相关数据和指标,为系统优化提供科学依据。
二、评估对象本次评估的对象为某地区的电力系统,该电力系统包括一座发电厂、输电线路、变电站和用户终端设备。
三、评估指标1. 电压指标1.1 平均电压1.2 电压波动1.3 电压偏差2. 电流指标2.1 平均电流2.2 电流波动2.3 电流谐波3. 频率指标3.1 电网频率3.2 频率偏差4. 谐波指标4.1 谐波电压4.2 谐波电流5. 闪变指标5.1 闪变电压5.2 闪变频率6. 暂态指标6.1 电压暂降6.2 电压暂升四、评估方法本次评估采用以下方法进行:1. 数据采集:通过安装在关键节点的电能质量监测仪器,采集电能质量相关数据,包括电压、电流、频率、谐波等。
2. 数据分析:对采集到的数据进行统计分析,计算各项评估指标的数值,并与相应标准进行对比。
3. 问题诊断:根据评估指标的偏离情况,分析可能存在的问题,并进行诊断和定位。
4. 优化建议:根据问题诊断的结果,提出相应的优化建议,以改善电能质量。
五、评估结果根据对电力系统的电能质量评估,得出以下结果:1. 电压指标方面,平均电压稳定在220V左右,波动范围在±5%以内,偏差在±2%以内,符合相关标准要求。
2. 电流指标方面,平均电流稳定在10A左右,波动范围在±3%以内,谐波含量在5%以内,符合相关标准要求。
3. 频率指标方面,电网频率稳定在50Hz,频率偏差在±0.2Hz以内,符合相关标准要求。
4. 谐波指标方面,谐波电压和谐波电流的含量均在5%以内,符合相关标准要求。
5. 闪变指标方面,闪变电压和闪变频率均在可接受范围内,符合相关标准要求。
电力系统中的电能质量评估电能质量评估是电力系统中一项重要的工作,它用于确保向用户提供高质量的电力供应。
电能质量的好坏会直接影响到用户的正常用电和电气设备的稳定运行。
因此,电力系统中的电能质量评估变得至关重要。
在电力系统中,电能质量评估是通过对一系列电能质量指标的测量和分析来进行的。
这些指标包括电压波动、频率偏差、谐波含量、电压闪变、电压暂降和电压升高等。
下面将详细介绍这些指标及其评估方法。
1. 电压波动电压波动是指电压在短时间内发生剧烈变化的现象。
它可能对用户的电气设备造成严重损坏。
电压波动通常由瞬时负载突变、大型电动机起动等原因引起。
评估电压波动的方法是通过测量电压曲线的峰值、谷值和波动指标来分析。
电压曲线的峰值和谷值可以直接测量,而波动指标包括短时波动(STF)和长时波动(LTF)等。
2. 频率偏差频率偏差是指电网频率偏离标准值的程度。
频率偏差可能导致电气设备的时钟走快或走慢,从而影响其正常运行。
评估频率偏差的方法是通过与参考频率进行比较来测量频率偏差,并计算偏差的均值和标准差。
3. 谐波含量谐波是电力系统中频率为基波频率的整数倍的电压或电流成分。
谐波可能导致电气设备的过载、干扰或损坏。
评估谐波含量的方法是通过测量电压和电流的谐波分量并计算其总畸变率(THD)来分析。
通常,THD应保持在合理范围内,以确保电能质量良好。
4. 电压闪变电压闪变是指电压在某一时刻内发生短暂降低或增加的现象。
电压闪变可能导致照明设备的闪烁和电动机的抖动。
评估电压闪变的方法是通过测量暂降和暂升事件的持续时间、幅值和数量来分析。
常用的指标有短时闪变(SSF)和长时闪变(LSF)。
5. 电压暂降和电压升高电压暂降是指电网电压短暂降低至低于标准值的现象,而电压升高则相反。
这些变化可能对用户的电气设备造成严重损害。
评估电压暂降和电压升高的方法是通过测量其持续时间和幅值,并计算其频率和占空比来分析。
除了上述指标外,电能质量评估还需要考虑电网的可靠性和稳定性。
电力行业的电力质量与电能质量电力质量和电能质量是电力行业中非常重要的概念,它们直接关系到电力供应的稳定性和能源的有效利用。
本文将重点探讨电力行业中的电力质量和电能质量以及相关的影响因素。
一、电力质量的定义与影响因素电力质量是指电力系统中各种电参数保持在规定的范围内,能够满足用户需求的特性。
而电能质量则是指电能的纯度和稳定性,包括有功电能、无功电能和谐波等方面的性能指标。
电力质量和电能质量受到诸多因素的影响,以下是几个主要的因素:1. 电源质量:电网供电的质量对电力质量和电能质量有着直接的影响。
例如,电网的电压波动、频率偏移以及电压暂降等问题,都会对电力设备的正常运行和电能的有效利用造成影响。
2. 负载特性:各类电力负载设备对电力质量和电能质量有着重要的影响。
一些高功率、高压力度的负载设备,如电吹风、电焊机等,会引起电路电压的波动和谐波的产生,从而降低电能质量。
3. 设备故障:电力设备的故障也会对电力质量和电能质量产生不利影响。
例如,电力系统中的短路故障、设备损坏等情况,会导致供电不稳定,给用户带来电能浪费和不便。
二、电力质量与电能质量的指标与标准为了评估电力质量和电能质量的好坏,国际上制定了一系列的指标和标准。
以下是一些常见的指标:1. 电压波动与暂降:表示电压的稳定性。
电压波动是指电压的周期性变动,而暂降则是指电压瞬间下降的现象。
2. 频率偏差:表示电压频率与标准频率之间的差异。
频率偏差超过一定范围,会导致电力设备的故障。
3. 谐波含量:表示电网中谐波的程度。
谐波会导致电能的损耗,同时还会对其他设备产生干扰。
电力质量和电能质量的标准是由各个国家和地区制定的,不同的国家和地区可能有不同的标准要求。
三、电力质量与电能质量的重要性电力质量和电能质量对电力行业和用户来说都是非常重要的。
以下是几个重要的方面:1. 保障设备运行:良好的电力质量和电能质量有利于保障各类电力设备的正常运行。
如果电力质量不稳定或电能质量较差,可能会造成设备故障、能耗增加甚至影响生产进程。
电力行业的电能质量监测与评估方法电能质量是指电力系统中电压、电流及其波形的稳定性和准确性,直接影响电力系统的正常运行以及用户的用电质量。
因此,对电能质量的监测与评估显得尤为重要。
本文将介绍电力行业中常用的电能质量监测与评估方法。
一、电力行业的电能质量监测方法1. 电能质量监测仪器的使用电能质量监测仪器是电力行业中最为常用和直接的监测工具。
这些仪器能够实时测量电压、电流的幅值、相位、频率、波形畸变等参数,并通过数据采集和分析,提供全面的电能质量状况信息。
2. 测量点的布置为了全面了解电能质量状况,需要合理布置测量点。
一般来说,在供电系统中的重要节点、关键设备或者电力负荷集中的区域设置测量仪器,以保证监测的全面性和准确性。
3. 监测数据的采集与分析通过电能质量监测仪器采集到的数据,需要进行系统的分析。
可以利用数据处理软件对采集到的波形进行分析,了解电能质量的稳定性、波形畸变程度等,并进行相应的统计与综合评估。
二、电力行业的电能质量评估方法1. 标准的参考电能质量评估需要参考相应的标准。
国内外对电能质量均有一系列的相关标准,如IEEE、IEC等。
这些标准对电能质量的各项指标进行了明确的规定,可以作为评估的基准和参考。
2. 参数的综合评估电能质量可以从很多方面进行评估,如电压波形、频率、电流畸变、瞬变、谐波等。
评估时需要将不同的参数进行综合分析,并根据标准的要求进行权重设置,得出综合的评估结果。
3. 电力系统的稳定性分析电能质量评估还需要结合电力系统的稳定性进行分析。
通过模拟电力系统的运行情况,分析各种不同负荷下的电能质量状况,评估电力系统是否满足稳定运行的要求。
三、电力行业的电能质量改善方法1. 用电设备的优化通过优化用电设备的设计和选择,可以改善电能质量。
例如,选择合适的变压器和滤波器,以减少电能质量问题的发生。
2. 系统的运行管理电力系统的运行管理对于改善电能质量至关重要。
通过科学合理的调度、维护和运行控制,可以有效降低电能质量问题的发生。
电网的电能质量监测与评估【电网的电能质量监测与评估】研究问题及背景:随着电力系统的发展,人们对电能质量的要求也越来越高。
电能质量的不稳定性和不可靠性会给电力系统的运行和用户的用电带来严重的问题,包括电压波动、谐振、电流谐波以及电能浪费等。
因此,研究电网的电能质量监测与评估成为了当下的重要课题。
研究方案方法:电网的电能质量问题是一个复杂的系统问题,需要综合运用多种方法进行研究。
本研究选取了以下几种方案方法进行深入研究:1. 数据采集与监测:在电能质量监测与评估的研究中,首先需要通过数据采集与监测来获取实际的电能质量数据。
通过电力系统的监测设备,如电能质量分析仪、数字电能仪等,采集电网中的电能质量数据,包括电压、电流、频率、谐振等多种参数。
2. 数据预处理与特征提取:采集到的电能质量数据通常包含大量的噪声和冗余信息,需要进行数据预处理与特征提取。
常用的预处理方法包括噪声滤波、数据插值等,特征提取方法包括小波变换、频谱分析、时频分析等。
3. 故障诊断与定位:针对电能质量问题中的故障,通过分析数据中的异常特征,结合专业知识和经验,进行故障的诊断与定位。
常用的故障诊断与定位方法包括模式识别、人工智能算法等。
4. 评估指标与模型建立:为了对电网的电能质量进行综合评估,需要建立相应的评估指标和模型。
评估指标可以包括电压不稳定度、谐波含量、波形畸变等,模型可以采用统计模型、模糊模型等。
数据分析和结果呈现:在本研究中,我们选取了某地实际的电网数据作为研究对象。
通过数据采集与监测,我们获取了该地电网的电能质量数据,并进行了数据预处理和特征提取。
然后,通过故障诊断与定位,我们成功地找出了电能质量问题的故障源,并制定了相应的处理措施。
接下来,我们根据建立的评估指标和模型,对该电网的电能质量进行了评估。
研究结果显示,该地电能质量在电压稳定度方面存在较大问题,特别是在高峰期间,电压波动较为明显,超出了规定的范围。
此外,谐波含量和波形畸变也超出了标准要求。
电力系统中电能质量监测与评估技术在当今社会,电力作为一种不可或缺的能源,其质量的优劣对于各类电气设备的正常运行以及电力系统的稳定可靠至关重要。
电能质量的监测与评估技术就像是电力系统的“健康卫士”,时刻关注着电力供应的“身体状况”,及时发现并解决可能出现的问题。
电能质量问题涵盖了多个方面,比如电压波动、谐波失真、电压暂降、频率偏差等。
这些问题可能由多种原因引起,如电力负荷的快速变化、非线性负载的大量接入、电力系统故障等。
电压波动会导致照明设备闪烁,影响视觉舒适度,甚至可能对一些精密设备的运行造成干扰;谐波失真则可能使电机发热增加、损耗增大,缩短设备使用寿命;电压暂降可能导致生产线突然停机,造成生产中断和经济损失;频率偏差会影响到一些对频率敏感的设备,使其无法正常工作。
为了有效地监测电能质量,需要采用一系列先进的监测设备和技术。
电能质量监测仪是其中的关键工具,它能够实时采集电力系统中的电压、电流等信号,并对这些信号进行分析处理,提取出各种电能质量指标。
这些监测仪通常具备高精度、高采样率和强大的数据分析能力,可以准确地捕捉到电能质量的细微变化。
在监测点的选择上,需要根据电力系统的结构和负荷分布情况进行合理规划。
一般来说,重要的电力用户接入点、变电站母线、发电站出口等位置都是重点监测对象。
通过在这些关键位置安装监测仪,可以全面了解电力系统中电能质量的状况。
采集到电能质量数据后,接下来就需要对这些数据进行评估。
评估的方法多种多样,常见的有基于指标限值的评估方法、基于统计分析的评估方法以及基于电能质量经济损失的评估方法等。
基于指标限值的评估方法是将监测得到的电能质量指标与国家标准或行业标准规定的限值进行比较。
如果超过限值,就认为存在电能质量问题。
这种方法简单直观,但可能无法全面反映电能质量问题的严重程度和影响范围。
基于统计分析的评估方法则通过对大量监测数据进行统计分析,得出电能质量指标的概率分布、均值、方差等统计参数。
电能质量评估报告一、引言电能质量评估报告旨在对特定区域的电能质量进行全面评估和分析。
本报告将通过收集和分析相关数据,评估电能质量的各项指标,并提供针对问题的解决方案和改进建议。
二、背景电能质量是指电力系统提供给用户的电能满足其所需的程度。
电能质量问题可能包括电压波动、频率偏差、电压暂降、电压暂增、谐波、闪变等。
这些问题可能会导致设备故障、生产线停机、数据丢失等不良后果。
三、评估方法1. 数据收集:通过安装电能质量监测设备,收集特定区域的电能质量数据。
监测设备将记录电压、电流、频率等参数,并生成相应的数据报告。
2. 数据分析:对收集到的数据进行深入分析,包括统计特征分析、频谱分析、波形分析等。
通过这些分析,我们可以了解电能质量问题的具体情况和原因。
3. 评估指标:根据国际标准和相关规范,评估电能质量的各项指标,如电压波动、频率偏差、谐波含量等。
这些指标将帮助我们判断电能质量是否符合要求。
4. 问题识别:通过数据分析和评估指标的对比,我们可以识别出电能质量存在的问题,包括波动较大、频率偏差较大、谐波含量过高等。
5. 解决方案和改进建议:根据问题识别的结果,我们将提供相应的解决方案和改进建议,以改善电能质量问题。
解决方案可能包括更换设备、增加滤波器、优化电网结构等。
四、评估结果在对特定区域的电能质量进行评估后,我们得出以下评估结果:1. 电压波动:根据数据分析,特定区域的电压波动较大,超过了国际标准规定的范围。
这可能导致设备故障和数据丢失等问题。
2. 频率偏差:频率偏差较小,符合国际标准的要求。
3. 谐波含量:特定区域的谐波含量超过了国际标准的限制,可能会对设备造成损坏和故障。
五、解决方案和改进建议基于评估结果,我们提出以下解决方案和改进建议:1. 电压波动:建议在特定区域安装电压稳定器,以减小电压波动的幅度,保证设备正常运行。
2. 谐波含量:建议安装谐波滤波器,以降低谐波含量,保护设备免受谐波的影响。
电能质量治理建议
1. 监测和评估:定期进行电能质量监测和评估,了解电力系统中的电能质量问题及其严重程度。
这有助于确定治理的重点和优先顺序。
2. 电源质量改善:确保供电电源的稳定性和可靠性。
优化发电设备的运行,减少电压波动、频率偏差和谐波等问题的发生。
3. 电力滤波:使用滤波器来减少谐波污染。
滤波器可以安装在电力系统的关键位置,如变压器、配电柜等,以过滤掉有害的谐波成分。
4. 无功补偿:通过安装无功补偿装置,如电容器或电抗器,来提高功率因数,减少无功功率在电网中的传输,从而改善电能质量。
5. 合理的电网规划:在电网规划和设计阶段,充分考虑电能质量问题。
合理分配电力负荷,优化电网结构,减少电压降落和电力损耗。
6. 用户侧治理:鼓励用户采用电能质量友好型设备,如高效能电动机、变频器等,减少对电网的干扰和污染。
7. 智能电网技术应用:利用智能电网技术,如智能计量、传感器和监测系统,实时监测和管理电能质量。
智能电网可以实现对电能质量问题的快速响应和优化调整。
8. 加强管理和监管:建立有效的电能质量管理制度,加强对电力供应企业和用户的监管,确保电能质量符合相关标准和规定。
电能质量治理需要综合考虑技术、管理和监管等多个方面。
通过采取上述建议,可以有效地改善电能质量,提高电力系统的可靠性和稳定性。
法国电网电能质量承诺和电能质量评估杨显军(法国电力公司研究与开发部,92141 卡拉马特,法国)摘要:介绍法国电网的电能质量承诺,包括输电运营商(TSO)的质量承诺和配电运营商(DSO)的质量承诺。
TSO和DSO在作出电能质量承诺的同时,还利用入网规则以协议的方式来考虑和限制每个用户的负荷和分布式电源对电能质量的影响。
这些协议的实施表明,只有遵守承诺,加上电网运营商与用户双方共同作出努力,才能获得全面良好的电能质量。
对于电网扰动评估,建议使用基波潮流计算与多相谐波注入相结合的方法。
这个方法利用很短的计算时间就能对非线性负荷建模情形给出可接受的结果。
所提议的频域方法的要点在于,将每个谐波源逐一地同时作为扰动源和受扰者来观察,以便计及扰动源之间的相互作用。
研发了一个即插即用的HVDC组件并将其用在文章最后部分实例研究中。
关键词:电能质量承诺;频域建模;谐波;电力电子设备;高压直流(HVDC)1 电能质量承诺1.1 电能质量协议和承诺EN50160标准*给出了正常运行条件下公用低压和中压配电系统中公共连接点(PCC)的主要电压参数及其允许的偏差范围。
在法国,基于EN50160和法国前电能质量协议Emeraude,两个新的电网电能输送协议已经在电网运营商和用户间使用:CART用于输电用户,CARD用于配电用户,见图1。
这些协议对电网运营商和用户扰动发射水平都规定了电能质量承诺。
图1 CARD和CART中的电能质量承诺* EN50160:V oltage Characteristics of Electricity Supplied in Public Distribution Systems, 即《公用配电系统中供电电压特性》,是欧洲标准——译者电网电能输送协议中涉及谐波、不平衡、闪变、中断和电压暂降等扰动。
在这些扰动中,电能质量承诺仅考虑中断的次数,其他参数只作为指示值。
1.2 输电运营商(TSO)的电能质量承诺对于以下指标,法国输电运营商和用户间有标准和个性化协议承诺:1)长期中断(每年1次,每3年2次,每3年1次);2)短期中断(每年1~5次,每3年1~2次);3)电压暂降(每年3~5次,可选);4)电压有效值(±8%);5)频率(±1%);6)电压不平衡(<2%);7)谐波;8)快速电压波动,闪变(P lt<1)。
表1给出了输电电源电压的谐波限值。
对于单次谐波电压(谐波次数h≤25)和总谐波畸变率(THD,谐波次数h≤40),这些限值是用10分钟测量值的平均值,历时100%时间。
对于接入输电网的用户,电流谐波发射水平也要限制,如表2所示,这些限值是相对于协议中额定电流的百分数。
表1 输电电压谐波承诺奇次非3的倍数 3的倍数偶次h HRUlim /% h HRU lim/% h HRU lim/%THD lim/%5,7 2.0 3 2.0 2 1.5 6.0 11,13 1.5 9 1.0 4 1.0 6.017 1.0 15,21 0.5 >4 0.5 6.019 1.0 6.0 23,25 0.7 6.0表2 输电用户电流谐波承诺奇次h HRIlim/% 偶次h HRI lim/%3 4.0 2 25,7 5.0 4 1.09 2.0 >4 0.511,13 3.0>13 2.01.3 配电运营商(DSO)的电能质量承诺表3给出了四个地理区域的协议电压中断次数。
通过电网运营商和用户间签订个性化合同,可以在电网运营商承诺的供电质量中包含一些电压暂降次数。
表 3 DSO承诺的每年电压中断次数中断持续时间 区域1 区域2 区域3 区域4 ≥3min 6 3 3 2 >1s和<3min 30 10 3 2配电电源电压设置了谐波限值做为电网承诺(见表4)。
对于单次谐波电压(谐波次数h ≤25)和总谐波畸变率(THD,谐波次数h≤40),这些限值是用10分钟测量值的平均值,历时100%时间。
对于接入配电网的用户,电流谐波发射水平也要限制,如表5所列,这些限值是相对于协议中额定电流的百分数。
表4 配电电压谐波承诺奇次非3的倍数 3的倍数偶次h HRUlim /% h HRU lim/% h HRU lim/%THD lim/%5 6.0 3 5.0 2 2.0 8.07 5.0 9 1.5 4 1.5 8.011 3.5 15,21 0.5 >4 0.5 8.013 3.0 8.017 2.0 8.0 19,23,25 1.5 8.0表5 配电用户电流谐波承诺奇次h HRIlim/% 偶次h HRI lim/%3 4.0 2 25,7 5.0 4 1.09 2.0 >4 0.511,13 3.0>13 2.0有关TSO和DSO电能质量承诺的更多细节,请见以下网址:/.1.4 用户负荷接入为了满足其电能质量承诺,TSO和DSO用入网规则来考虑和限制每个用户的负荷或分布式电源对电能质量的影响。
DSO为负荷接入已建立了许多技术参考文件和研究工具。
为了预测可能由入网设备引发的的扰动和确定最合适的公共连接点,在负荷或分布式电源接入前,DSO采取基于标准和现场测量的三个层次研究。
通过这些研究,DSO能够确保所有用户获得最优电网电能质量。
第一个层次研究包括鉴定接入装置的主要特性和完成全局分析。
第二个层次进行扰动的特别评价。
第三个层次是对所鉴定的扰动做详细研究。
在风电接入中,这个研究基于标准IEC61400-21,从电能质量角度评价风电接入对电网的影响[1]。
1.5 电能质量指标和承诺的变化为了衡量电能质量的变化,DSO根据电网参数计算了大量判据。
这些判据可以用来评价电网基本结构改善的需求。
规定了下列数值作为电能质量判据:1)SAIDI或法国的B-准则,低压用户的平均中断持续时间指标;2)用供电容量加权的中压用户SAIDI;3)SAIFI,电网的平均中断次数的指标,适用于长期中断(t id>3min),短时中断(1s ≤t id≤3min)和非常短中断(t id<1s)。
2 谐波源建模和电网扰动评估2.1 仿真方法频域分析使用的系统导纳矩阵模型是单个元件模型根据系统拓扑结构组合而成。
导纳矩阵模型的研发基于多端口网络理论。
线性电网元件是由多端口导纳参数近似开发出来的。
在频域仿真中,通常用电流源来模拟谐波发生装置,采用定频率步长或变频率步长计算整个系统的自起始频率到终止频率的导纳矩阵。
通过使用称为 ‘谐波潮流’的技术,可以部分克服电流源方法中的缺点。
通常,在基波潮流计算中,所有的输电设备和负荷采用线性模型。
由其导出的基频负荷端电压可以用来自动地‘调整’非线性负荷的谐波电流向量,不需要使用者进行额外的操作。
然而,在频域仿真中,仍然要求每个非线性负载的初始谐波电流波形是已知的。
2.2 谐波源建模图2(a)是一个基于恒流源的谐波模型,但不能很好地模拟因电力电子设备接入实际电网而产生的谐波电流的特性。
L1L2L3N(a)恒流源(b)被控电流源图2 三相谐波源模型的一般结构由于电气设备的实际谐波电流总是和电网结构紧密相关的,方法(a)过于简单。
为了克服这个缺点,我们开发了一个包括电压向量控制的电流源和随频率变化阻抗的多相谐波模型来模拟实际的谐波源,见图2(b)。
在方法(b)中,J(f)是一个被控电流源,由随频率变化的阻抗Z(f)两端的基波电压来控制。
Z(f)模拟了电力电子设备在电网谐波干扰下的工作特性。
下文对方法(b)进行了详细解释。
非线性负荷的等效谐波电流源模型主要由两个步骤来建立:初始电流J 0(f)和通过潮流计算矫正的电流源J(f)。
在仿真前的参数设置中,初始电流J 0(f)由预设计的波形,负荷的额定功率和额定电压决定。
在频域中,J 0(f)的数学表达式为:00()()cos()k kJ f J k k t ωφ=⋅+预设计的波形包括最常见的扰动源产生的电流波形,例如6脉波和12脉波整流器,调光器,电弧炉等。
下述步骤总结了方法(b)的建模方法:1) 选择一个可以模拟目标电流谐波畸变的预设计波形(利用数据库,公式,由EXCEL数据表产生的波形,经验数据表,现场测量等);2) 通过设备的特别工作状态来改进波形。
例如,通过整流器的触发角和上游电网的短路容量;3) 使用快速傅立叶变换进行改进波形的频谱分析;4) 根据设备的额定电压,额定有功功率P 和额定无功功率Q 计算设计的基波电流和电压电流之间的相角;5) 额定电流的谐波频谱预设计,并生成一个为频域仿真用的电压控制电流源模型J0(f),图3是实测的12脉波整流器的电流波形。
图3 实测12脉波整流器的电流波形和谐波频谱谐波源阻抗Z(f)是一个频率函数,它模拟了设备对来自电源侧扰动的运行特性。
对于特别案例,在所研究的频率范围内规定Z(f)值是非常重要的。
例如,在过去进行的间谐波研究中,静止变流器的阻抗设置为无穷大。
但是,这对于许多静止变流器都是错误的。
一些工业界的案例表明,在变速传动中,如果整流器中有电容滤波器,175Hz的纹波控制信号就能够被部分吸收[2]。
方法(b)的谐波源模型特性如下:当电流源J(f)被激活,由于设备以电流源的特性运行,阻抗Z(f)自然地被设置为无穷大值。
当电流源J(f)没有被激活,Z(f)必须加入系统导纳矩阵中。
在这种情况下,这个设备按照一个无源元件来运行。
Z(f)的值根据不同条件下的具体问题来确定:在基频下,Z(f)根据被仿真设备的额定电压和功率P,Q来计算。
当所研究的谐波或间谐波来自电源侧时,Z(f)可以根据设备在这些频率的真实响应来规定。
Z(f)取决于设备结构,它可以是串联(或并联)RL、RC电路、CIGRE36.05的混合模型或根据一个不规则案例的数据表来建模。
规定一个适用于全部所研究频率的通用Z(f)的分析表达式是困难的。
为了研究某一特定频率下,一个简单的解决方法就是对电力电子设备进行一个时域仿真来获得阻抗响应。
例如,对于175Hz的纹波控制频率,整流器的输入端的等效阻抗会随着整流器结构类型,DC 母线滤波器,AC滤波器和整流器控制技术的改变而改变。
时域仿真证明,在一个变速传动中使用的一个400V,250kVA二极管整流器,在175Hz时的阻抗(Z175),主要由DC母线类型决定:对于一个容性直流滤波器Z175=(0.1~0.9) Z50,对于一个感性直流滤波器Z175=(0.8~3)Z50(Z50是额定基波等效阻抗)[2]。
2.3 HVDC 联接的频域模型开发了一个频域中的高压直流(HVDC)联接模型。
通过使用开发的谐波源模型,得到了一个即插即用的HVDC 组件。
一个通用的HVDC 联接由两个电力电子设备(换流站)组成:一个作为整流器来工作,另一个作为逆变器(或者发电机)来工作,见图4。