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1、摘要 由于我国电网运行方式快速发展和改进，各种非线性用户设备在电网的使用，使得电能谐波污染越来越复杂和严重，谐波问题也成为了电网运行中的潜在威胁。本文根据结合吉安电网谐波的实际情况，对谐波的产生和危害分析，提出了几种电网中主要测量检测方法。 中国论文网 关键词 电网；电能谐波；测量方法 中图分类号 TM935 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0103-011 吉安电网谐波测量现状分析 随着市、各县大规模工业园的建成，电气化铁路的贯通，吉安电网非线性负荷的大量增加，谐波污染日益严重，因此加强对电网中谐波测试工作对电网的安全稳定运行十分必要。目前，吉安电网谐波测试
2、工作主要是依据我国现行的谐波标准电能质量 公用电网谐波GB/T14549-1995，通过采用电能质量分析仪来监测线路中的谐波畸变率以及各次谐波含量，该方法是基于傅立叶变换理论和高速DPS技术的结合，实现对所有电能质量参数无缝监测分析的同时，还实现电压骤变、电能质量超标录波、手动录波、开关量跳变录波。在监测的同时，可对任意时段测量数据进行分析。结合吉安电网实际情况，在选取监测考核点时，优先选取变电站内大负荷工矿厂专用线路、电铁专用线路及大负荷县公司联网公用线路，对其线路谐波电流及相应母线谐波电压进行检测。考虑到谐波的波动性和随机性，原则上取95%概率大值进行考核。分配给用户谐波电流的允许值应保证
3、各级电网公共连接点处谐波电压在限值之内，低压电网电压总谐波畸变率是确定中压和高压电网电压总谐波畸变率的基础，国标中定为5%。这个标准主要基于交流电机、电力电容器等在谐波作用下的等效发热和绝缘老化研究，并考虑电子计算机、固态继电保护及自动控制装置等对电源波形谐波含量的要求而确定。用户谐波电流的限制则涉及诸多因素，谐波电压限值、不同电压等级谐波的渗透关系、用户相对大小（即协议用电容量占供电容量的比例）等各方面。值得指出的是，目前测试工作只针对整数次谐波进行分析和考核，实际电网中还存在间谐波（即非整数次谐波），这种谐波广泛存在于波动负荷（特别是电弧类负荷）和变频调速设备中，测量和分析间谐波还处于进一
4、步研究阶段，对间谐波的考核和限制规定还有待不断修正和完善。 2 电网中谐波的产生和危害 2.1 电网谐波产生的原因 电网谐波产生的根本原因是非线性负载如高压直流输电系统、变频器、电弧炉、电动机车等的应用，造成电网中的电网谐波污染、三相电压的不对称性。由于上述负荷的存在，使得电网中的供电电压即便是正弦波形，其电流波形也将偏离正弦波形而发生畸变。当非正弦波形的电流在供电系统中传输时，将迫使沿途电压下降，其电压波形也将受其影响而产生不同程度的畸变，这种电能质量的下降会给电网和用电设备带来严重的危害。 2.2 电网谐波的危害 电网谐波对电网的危害主要表现在：电网谐波影响各种电气设备的正常工作，可能使电
5、气设备（如旋转电机、电容器、变压器等）运行情况不正常；电网谐波会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确。电网谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使电网谐波放大，造成很高的过电流或过电压而引发严重事故。电网谐波使公用电网中的元件产生附加的电网谐波附加损耗，降低发电、输电及用电设备的效率。电网谐波对临近的通信系统产生干扰，轻则产生噪声，降低通信质量；重则导致信息丢失，甚至损坏通信设备，使通信系统无法正常工作。 3 电网谐波测量的主要方法 分析和测量电力电网谐波可对电网或某一用电区域的电网谐波情况有一个清晰定量的了解。采取相应测量方法，从而找出解决电网电网谐波监测的问
6、题，以减小和控制电网谐波的影响。 3.1 基于小波变换的电网谐波测量 小波变换作为一种新兴的时频分析工具，通过对小波基函数的伸缩和平移在时频相平面上产生可变的时频窗，很好地解决了时间分辨和频率分辨的矛盾，对信号中的低频成分，采用宽的时间窗，得到高的频率分辨率；对信号中的高频成分，采用窄的时间窗，得到低的频率分辨率，小波变换的这种自适应性，使得它在数值分析、信号处理、图像处理以及通信等方面获得广泛的应用。 3.2 采用模拟带通或带阻滤波器测量电网谐波 最早的电网谐波测量是采用模拟滤波器实现的。其输入信号经放大后送入一组并行联结的带通滤波器，滤波器的中心频率 f1，f2，fn是固定的，为工频的整数倍，且f1
