谐波电流检测
谐波电流的常识与检测,了解一下!
谐波电流的常识与检测,了解一下!
本篇文章主要从谐波电流的常识与检测两方面进行深入讲解,下面就跟着小编一起来好好研究一下谐波电流那些知识点吧!
常规谐波电流检测法的分类
谐波检测的环节一般不需要准确得到各次谐波具体的多少,只用得出的总得电流之和,这个和可以使谐波电流、无功电流或者它们两个的和。
当三相电流发生不对称时,能够检测出所有的有害电流地和。
常规的谐波电流检测法有如下几种: 模拟带通滤波器检测法、基于Fryze时域分析法和基于Akagi 的瞬时无功理论检测法等。
一、模拟带通滤波器检测法
谐波电流检测的研究有着很多年的历史,众多的专家学者一直探讨研究。
早期的谐波电流检测法是利用模拟滤波器得以实现的,具体方法有两种,都是通过滤波方式的到结果的。
一种是使用陷波器,先通过对滤波器的设置,将滤除基波的电流分量滤除掉,流过谐波成分,从而得到谐波电流;另一种方法是使用带通滤波,先通过设定滤波参数,使电流的谐波分量不得通过,电流的基波分量通过,然后将被检测的电流与滤波后的基波电流分量做差,从而得到谐波电流信号。
但是无论是使用陷波器还是带通滤波器,这种检测方法依然是存在着很多的缺点,譬如测量的灵敏性差,测量误差大、设计难度高、易受电网频率变化、电路参数变化的干扰等,随着谐波电流检测技术的不断进步和发展,谐波电流检测准确性和实时性要求的提高,这种检测方法已很少采用了。
二、基于Fryze时域分析的有功电流分离法
随着现代科学技术水平地发展,出现了应用采用傅里叶分析法的数学手段。
谐波电流测试方法
谐波电流测试的主要方法首先依据设备的类型(Class A/B/C/D)在谐波分析软件中进行分类,并设定测量时间。
这个测量时间需要足够长以确保测试的可重复性,一般默认是2.5分钟。
接下来,根据设备的工作原理或者设备工作模式,选择合适的方式以产生大的谐波电流。
在这个测试过程中,谐波分析软件会基于采样电流计算出各次谐波电流的大小,并将这些结果与相应的限值进行比较,最终得出测试结果。
此外,这种检测主要是为了验证电子电气设备通过电源线注入到公用供电系统中的谐波电流是否满足相应标准规定的限值要求。
值得注意的是,在我国,通常采用锁相技术对谐波进行测量,这种测量方法始于上世纪80年代,现在已经成为了一种数字式、电子式、智能化的谐波测试方法。
而在具体的测试布置和频段上,通常没有特别严格的要求。
不过,对于医疗器械行业的谐波电流发射限值,可以参考GB 17625.1的规定。
谐波电流测试方法
谐波电流测试方法谐波电流的存在会对电力系统产生一定的影响,因此准确地测试和分析谐波电流显得尤为重要。
在本文中,我们将介绍一种常用的谐波电流测试方法,以帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。
一、谐波电流测试的背景在电力系统中,电流通常由正弦波组成,但谐波电流则包含了频率是基波频率整数倍的成分。
这些谐波电流可能会导致电力系统中出现电压失真、功率损耗以及设备故障等问题。
因此,对谐波电流进行准确可靠的测试是非常重要的。
二、谐波电流测试的原理谐波电流测试的原理是利用谐波分析仪对电流进行检测和分析。
该仪器能够分解电流波形,并直观地显示谐波电流及其幅值、相位等相关参数。
谐波分析仪通常采用采样技术和数字信号处理等先进技术,以确保测试的准确性和精度。
三、谐波电流测试的步骤1. 准备工作:首先,确保测试设备和测试仪器工作正常。
检查电流传感器的连接和校准,确保其准确地测量电流信号。
2. 测试回路:选择需要测试的电流回路,并将测试仪器的传感器连接到回路上。
根据实际情况,选择合适的传感器类型和连接方式。
3. 设置测试参数:根据具体需求,设置测试仪器的参数。
包括采样频率、谐波阶数等。
根据测试仪器的使用说明书,正确设置参数能够提高测试的准确性。
4. 进行测试:启动测试仪器,开始进行电流测试。
测试仪器会自动采集和分析电流信号,并将测试结果以图形或数据的形式显示出来。
5. 分析和结果:根据测试结果,进行谐波电流的分析和判断。
根据具体情况,评估谐波电流对电力系统的影响,并采取相应的措施进行处理。
四、谐波电流测试的注意事项1. 保护设备:在进行电流测试时,特别是在高电压环境下,务必采取必要的安全措施,保护测试仪器和测试人员的安全。
2. 数据可靠性:测试过程中,应确保测试数据的可靠性和准确性。
避免测试误差和干扰,保持测试环境的稳定和静默。
3. 结果分析:对测试结果进行全面和综合的分析,不仅仅局限于谐波电流的幅值和相位等参数,还需考虑电流的谐波分布、波形失真等因素。
电网中谐波电流检测方法综述
电网中谐波电流检测方法综述摘要:近年来,随着电力电子技术的快速发展,大量含有电力电子装置的元器件被运用到电力系统工业中,如整流器、逆变器等。
然而,这些装置的运用会产生诸如谐波、无功电流等污染电网的电流,使得电网的电能质量下降;除此之外,电网负载端的大量非线性负载也会产生谐波污染电网。
对于如何抑制谐波和补偿电网成了如今学者们研究的重点。
关键词:电网;谐波电流;检测方法1前言传统的高压输电线路谐波检测方法采用有线方式,在变电站中将谐波检测仪接入PT/CVT二次侧,通过检测PT/CVT二次端的小电压信号来检测母线上的电压,间接获得线路中谐波含量。
据统计,在国外72.5kV以上的电压等级的电压互感器几乎全部采用电容式电压互感器CVT。
在国内,110kV及以上电压等级互感器也广泛采用CVT。
目前广泛采用在互感器二次侧采样的方式进行电网电压的监测,但由于受CVT传输特性的固有影响,导致该方法在谐波分析中并不适用国家标准GB/T14549《电能质量公用电网谐波》及IEC相关标准都明确规定,CVT不能用于谐波测量。
原因是通过测量CVT二次测电压信号谐波含量,再按照比例折算出线路谐波含量,这种测量方法由于CVT本身电容特性,会对不同频率的谐波按不同比例衰减,而衰减比例并不成线性比例关系,导致测量结果存在很大的偏差,最大偏差量可达36.70%,因此从CVT测取的谐波电压测试结果,会造成许多公共连接点供电电压不合格的虚假现象,因此,传统借助CVT检测高压线路谐波的测量结果不能采用,并且也只能对变电站内部线路借助CVT测量,对于站外高压线路由于没有安装CVT柜将无法测量谐波。
同时对于10kV高压线路,由于电压互感器一次侧中性点有串接一只消谐电阻接地,可能对体现零序特性的谐波电压的测量结果造成影响,最终影响谐波电压总畸变率的测试结果。
为了更方便、更安全、更可靠地对输电线路电能质量进行检测,提出了运用便携式高压输电线路谐波检测仪,精准地测量2-32次及3-31次谐波,并克服传统测量方法只能在变电站内测量的局限性。
基于PQ法的谐波电流与无功电流检测方法设计
科技视界Science&Technology VisionScience&Technology Vision科技视界0引言电力电子技术在推动电力系统发展,灵活高效地利用电能的同时,其设备又成为电力系统中最主要的谐波源,同时消耗无功功率[1-2]。
谐波的危害是多方面的,主要体现在:1)对供配电线路的危害:主要是影响线路的稳定运行和电能质量;2)对电力设备的危害:包括对电力电容器的危害、对电力变压器的危害和对电力电缆的危害;3)对用电设备的危害:包括对电动机的危害、对低压开关设备的危害和对弱电系统设备的干扰。
4)对人体和电力测量准确性的影响:目前采用的电力测量仪表当谐波较大时将产生计量混乱,测量不准确。
谐波污染对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在的威胁,给周围的电器环境带来极大影响并对人体健康存在潜在危害,被公认为电网的危害和人体生命的杀手。
1电力谐波的定义目前国际普遍定义谐波为:谐波是一个周期电气量正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍[3]。
以正弦波电压为例,可以表示式(1):式中U是电压有效值,θ是初相角,ω是角频率,T为周期;对于周期为T的非正弦波信号,在满足狄里赫利的条件下,可分解为如式(2)的傅立叶级数。
u(t)=2√U sin(ωt+θ)(1)u(ωt)=a0+∞n=1∑a n cos nωt+b n sin nωt()(2)式中:a0=12π2π0∫u(ωt)d(ωt),a n=1π2π0∫u(ωt)cos nωtd(ωt),bn=1π2π0∫u(ωt)sin nωtd(ωt)。
频率与工频相等的分量称为为基波,频率是基波频率大于1的整数倍的分量称为谐波,其频率为基波频率的整数倍。
2基于PQ法的谐波电流和无功电流检测设计2.1三相瞬时无功功率理论图1琢茁坐标系中的电压,电流矢量PQ法的理论基础是三相瞬时无功功率理论。
三相电路瞬时无功功率理论最早在1983年由赤木泰文提出,它是以瞬时实功率P和瞬时虚功率Q的定义为基础。
谐波电流检测方法公式推导及内在联系探究
( hn n e i eoem,og i h nog276 , hn ) C iaU irt o t l D ny gS ad n 50 1 C ia v sy fP r u n
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Rea in fHa mo i Cu r n t c in Me h d lt s o r nc o r tDe e t t o s e o
O 引 言
.
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随着 电力 电子装 置 的广泛 应用 , 大量 非 线性 负荷 的投 入 运
行, 致使 电网的谐波污染 越来越严 重 , 波和无 功功率 的补偿 问 谐
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照明设备认证之谐波电流检测实例分析
认证与标志712020年第6期 安全与电磁兼容引言谐波电流是正弦电流发生畸变后的产物,主要源于电路中的非线性元器件或负载 [1]。
谐波电流是一种常见的电磁骚扰,同时还会导致功率因数下降[2],供电系统效率降低。
谐波电流属于产品认证中电磁兼容的测试项目,也是照明产品认证检测的主要不合格项目之一。
照明产品常见的CCC、CE 等认证,都需要测试谐波电流。
正确理解相关的标准,尤其是限值的应用方法,对于谐波电流测试和产品认证有重要的现实意义。
1 标准对照明设备的要求现行谐波电流的检测依据GB 17625.1-2012《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流 ≤16 A)》[3],被测设备(EUT)分为A、B、C、D 四类,其中C 类为照明设备。
GB 17625.1-2012第7章提到,额定功率75 W 及以下的设备在本标准中不做限值的规定(即无需测试谐波电流),但照明设备除外,原因是小于75 W 的照明设备数量众多,如不加以限制,必然给电网带来严重的污染。
在限值上,C 类照明设备跟A、B 两类的表示方式也不一样,对有功输入功率≤25 W 的放电灯,标准给出了两种评定结果的方式。
这些评定方式对初期涉足照明设备认证和谐波电流检测的技术人员来说,理解起来有一定难度。
以下通过照明产品的检测实例,解读标准的相关要求以及评定检测结果的方法。
GB 17625.1-2012等同采用IEC 61000-3-2: 2009 [4],为强制性国家标准。
本标准对照明设备的主要要求列举如下:(1)照明设备为C 类设备,但不包括归为A 类设备的白炽灯调光器。
(2)对功率≤75 W 的照明设备,也有谐波电流的要求。
因为照明设备以通用照明灯具居多,功率普遍不高(多数≤75 W),但社会拥有量大,影响不可忽略,不能豁免[5]。
(3)限值(C 类设备):对于有功输入功率>25 W 的照明设备,谐波电流不应超过标准中表2给出的限值(详见GB 17625.1-2012条款7.3)。
电网中谐波电流检测方法
电力电子• Power Electronics218 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】电网 谐波电流 检测方法近年来,我国电网工程建设不断完善,为我国居民的电力资源供应提供了保障,更为我国电力事业发展提供了保障。
但是在电网工程中,常会由于谐波电流的产生给电网工程以及电网输配电的稳定性带来了巨大影响,给电力企业带来巨大的经济损失和工作难度,因此对谐波电流的检测是当前电力企业重要的工作组成部分,直接关系到了电力企业电力资源输送的安全性和稳定性。
1 电网中谐波电流的来源分析电网中谐波电流的来源是呈现为多元化的,根据电网工程的结构整体,电网中谐波电流的来源主要包括了电源、输配电系统、用电设备以及电力系统等四个方面的来源。
1.1 电网中发电源质量问题导致的电网谐波产生发电源只有保持三相绕组以及铁心等结构的均匀,才能够降低谐波电流产生的可能,但是现阶段发电机的三相绕组以及铁心很难实现完全均匀,因此会导致少量谐波电流的产生。
1.2 电网中输配电系统产生的谐波电流输配电系统中谐波电流产生的主要结构就是电力变压器,由于变压器本身的铁心结构趋向于饱和,在进行电流电压转化时,常会受到磁化曲线的非线性影响,是磁化电流出现谐波。
1.3 电网中用电设备导致的谐波电流产生电网中用电设备多样,不同的用电设备都会导致电网中谐波电流的产生,包括电网中的晶闸管整流设备、变频装置、电弧炉以及电力用户的各种电力设备及电器设备等等,在使用过程中都会导致电网中谐波电流的产生了,对电网工程的运行安全带来严重的不利影响。
1.4 电网中电力系统导致的谐波电流产生电力系统的核心组成部分就是电气设备,电网中谐波电流检测方法文/张春龙也是谐波电流产生的主要来源之一,其原理是因为发电机的转子所产生的电测场并不是完善的正弦波,发电机发出的电压波形也不可能一直保持正弦波,因此就导致了电网中谐波电流的产生,对电网系统造成了不利影响。
基于MATLAB谐波电流检测仿真研究
随着 电力 电子 器 件 的广 泛 应 用 , 系统 电 流发 生 畸 变 , 网 中 电
的谐 波污 染 日益 严 重 , 响 了供 电质 量 并 且 造 成 了 电 能 的 浪费 , 影 所 以 电 网 中 的谐 波 问题 的 解 决 备 受 关 注 。本 文 基 于 瞬 时 无 功 功
真 研 究 。建 立 电 流检 测 系统 的仿 真 模 型 , 别 检 测 系 统 电 流 、 分 电
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…
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一
图 1 o B坐 标 系 中 的 电 压 、 流 矢 量 c — 电
淮 阴工 学院 青 年 教 师 基金 项 目( HGC 9 5 00 )
图3
系统 电流 波 形
Ab tac sr t Th me h o r c ie e t od f ea t cu r t v ren deec i i on o t e e t ch olgy n ar o c u t t on s e f h k y e n o i h m ni s pprsson n r a i po r e i a d e ct ve we
设 三 相 电路 各 相 电压 和 电流 的瞬 时 值 分 别 为 e、be 和 i e 、。 、 i c变换 到 o 1 相 正交 的坐 标 系 上 , 到 d、 _ , . r 3两 一 得 1 相 瞬 时 电压 3两 和 电 流 分别 为 e ; B e I 。
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电力系统中电流谐波监测与治理
电力系统中电流谐波监测与治理在当今高度依赖电力的社会中,电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而,电流谐波的存在却给电力系统带来了诸多挑战。
电流谐波不仅会影响电力设备的正常运行,降低电能质量,还可能引发一系列的安全隐患。
因此,对电力系统中电流谐波的监测与治理显得尤为重要。
一、电流谐波的产生要理解电流谐波的监测与治理,首先需要清楚电流谐波是如何产生的。
在电力系统中,电流谐波的产生主要源于非线性负载。
常见的非线性负载包括电力电子设备,如变频器、整流器、逆变器等;还有一些具有磁饱和特性的设备,如变压器等。
当这些非线性负载接入电力系统时,它们会导致电流的波形发生畸变,不再是标准的正弦波。
这种畸变的电流中就包含了各种频率的谐波成分。
这些谐波成分的频率通常是基波频率(即电力系统的工频,一般为 50Hz 或 60Hz)的整数倍。
二、电流谐波的危害电流谐波的存在给电力系统带来了多方面的危害。
对电力设备而言,谐波电流会增加设备的损耗,导致设备发热,降低其使用寿命。
例如,变压器在谐波电流的作用下,铁芯损耗和绕组损耗都会增加,可能会引发过热甚至烧毁的危险。
对于电能质量来说,谐波会导致电压波动、闪变等问题,影响电力用户的正常用电。
特别是对于一些对电能质量要求较高的设备,如精密仪器、计算机等,谐波可能会导致其工作异常,甚至损坏。
此外,谐波电流还会干扰通信系统,造成通信质量下降,甚至出现通信中断的情况。
三、电流谐波的监测为了有效地治理电流谐波,首先需要对其进行准确的监测。
目前,常用的电流谐波监测方法主要包括以下几种:1、谐波分析仪谐波分析仪是专门用于测量电流谐波的仪器。
它可以实时监测电力系统中的电流谐波含量,并提供详细的谐波频谱分析。
通过谐波分析仪,可以了解各次谐波的幅值、相位等信息,为后续的治理工作提供数据支持。
2、电能质量监测装置电能质量监测装置不仅可以监测电流谐波,还能同时监测电压谐波、电压波动、闪变等电能质量指标。
这种装置通常安装在电力系统的关键节点,能够对整个系统的电能质量进行全面的监测和评估。
高性能谐波电流检测及控制方法
高性能谐波电流检测及控制方法
随着电力系统的规模化和智能化,谐波污染的加剧加速了。
如果忽视或掩盖谐波,将对电能质量和电网综合安全性产生影响,并增加维护成本,使申请人不利。
因此,对谐波进行低成本、实时和高效的监控和控制已成为一项必要的技术任务。
以前的谐波检测技术大多基于功率质量分析仪(PQA),它有较高的成本,低效率,精度受限,无法实现实时监控和控制。
最近,基于磁性传感器(SHS)的高性能谐波电流检测及控制技术,因其易于实施,低成本,实时性,精度和准确性高,已成为检测和控制谐波的优选选择。
深入理解谐波内容,以选择有效的谐波抑制技术,对谐波污染的预防和控制具有重要意义。
该技术是通过磁性传感器(磁性感应圈)实时接收电流信号,然后由模拟电路进行放大和归一化,以获得更加精确的采样信号,再经过数字滤波和频谱分析计算,最终获得有效的谐波分量及拓扑结构,以用于谐波抑制应用。
另外,根据实际需求,在磁性传感器和模拟电路的钳位上添加并联电容,可以实现更有效的谐波抑制。
因为伴随着容器大小的变化,谐波抑制效果可以得到改善。
这种技术在控制过程中可以得到实时监测和调整,以满足系统功率需求。
可见,基于磁性传感器的高性能谐波电流检测及控制方法既可以提供电能质量的高效监测,也可以有效抑制谐波的污染,具有良好的应用前景。
然而,为了充分发挥这种技术的优势,需要进一步研究其与电能质量的精细联系,并在电力系统中进行深入应用。
谐波及无功电流检测方法对比分析
谐波及无功电流检测方法对比分析0 引言APF补偿电流的检测不同于电力系统中的谐波测量。
它不须分解出各次谐波分量,而只须检测出除基波和有功电流之外的总的高次谐波和无功畸变电流。
难点在于准确、实时地检测出电网中瞬态变化的畸变电流,为有源电力滤波器控制系统进行精确补偿提供电流参考,这是决定APF性能的关键。
目前文献已报道运行的三相APF中所使用的几种谐波电流检测方法,除了各自存在的难以克服的缺陷外,共同存在的问题是,由于是开环检测系统,故对元件参数和系统的工作状况变化依赖性都比较大,且都易受电网电压畸变的影响。
对单相电路的谐波和无功电流的检测还存在实时性较差的缺点。
本文对目前有源电力滤波器中应用的畸变电流检测与控制方法进行了分析比较,在此基础上,针对APF中只须检测总的畸变电流,反向后注入系统,以抵消或补偿系统中畸变电流,使电网仅提供基波有功电流这一工作特点,从保证APF能最有效地工作出发,综合瞬时无功功率理论检测法的快速性和闭环电路的鲁棒性,提出了基于瞬时无功功率理论的闭环检测方案。
从谐波及无功电流开环、闭环检测电路抽象出检测电路的本质(本文称为统一模型),在此基础上,给出了检测电路的优化设计方案,研究了检测系统中等效低通滤波器的阶数与截止频率对检测精度与快速性的影响,推导了统一模型下闭环检测电路的实现。
最后,通过实验加以验证。
1 基波幅值检测原理设单相电路中的电源电压为u s=U sin t(1)非线性负荷电流为i L(t)=i f(t)+i h(t)=i fp(t)+i fq(t)+i h(t)=i fp(t)+i c(t)(2)式中:i f(t)为i L(t)的基波电流;i h(t)为i L(t)中高次谐波电流;i fp(t),i fq(t)分别为基波电流的有功分量和无功分量;i c(t)为要补偿的谐波和无功电流之和,称为畸变电流。
因为,负荷电流中的基波有功分量必定是一个初相角与电网电压相同,角频率为基波角频率ω的正弦波,所以,我们可以设负荷电流的基波有功分量为i fp(t)=A sin t(3)若能求出A的大小,则可由式(3)得出基波有功电流的表达式。
三相电路负载电流谐波检测的原理
三相电路负载电流谐波检测的原理三相电路负载电流谐波检测的原理是通过监测三相电路中负载电流中的谐波成分,来判断电路负载中是否存在电流谐波。
在电力系统中,谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压或电流成分。
电力系统中的谐波主要来自非线性负载设备,例如电力电子器件、电力变频器、整流器等。
谐波对电力设备和系统的稳定运行和电力质量产生重要影响,因此对负载电流谐波的检测和分析具有重要意义。
三相电路中的负载电流通常可以表示为基波电流与谐波电流的叠加。
基波电流是电路中频率最低且振幅最大的电流成分,谐波电流是所有频率是基波频率的整数倍的电流成分。
谐波电流的频率通常为50Hz的整数倍,例如第二次谐波为100Hz,第三次谐波为150Hz,以此类推。
三相电路负载电流谐波检测的原理主要涉及以下几个方面。
1.采样与采集:首先需要在三相电路中选择合适的位置进行电流采样。
通常使用电流传感器、电流互感器等设备对负载电流进行无创采样。
采样的电流信号经过滤波和放大等处理后,可以得到负载电流的模拟信号。
2.数字化处理:负载电流的模拟信号需要进行模数转换(A/D转换)后,才能被数字电路处理。
模数转换的精度和采样率对谐波检测的准确性和灵敏度有较大影响。
数字化的负载电流信号可以通过数字滤波器、数字滤波算法等方法进行处理和分析。
3.谐波分析:在数字化处理后,可以对负载电流进行谐波分析。
谐波分析主要包括频率分析和振幅分析。
频率分析用于确定谐波电流的频率成分,振幅分析用于测量谐波电流的振幅大小。
谐波分析可以通过信号处理方法如FFT(快速傅里叶变换)等来实现。
4.谐波特征提取:根据谐波分析结果,可以提取出负载电流谐波的特征参数。
谐波特征可以包括谐波电流的谐波畸变率、总谐波畸变率、谐波电流频谱等。
这些特征参数可以用于分析电力系统的谐波水平、评估电力设备的谐波影响,并作为电力质量监测和控制的依据。
5.比较和判断:将负载电流的谐波特征与预设的阈值进行比较,就可以判断负载电流中是否存在谐波电流。
谐波及无功电流的检测方法
谐波及无功电流的检测方法摘要:有源电力滤波器的滤波效果主要取决于控制系统对谐波电流的检测精度。
因此有必要对谐波电流的检测方法进行研究,以此来提高有源电力滤波器的滤波效果。
目前,国内外学者所研究的谐波检测算法都是基于赤木泰文在1987年提出的瞬时无功理论来进行创新与改进。
本文详细介绍了一种谐波检测算法,并分析了其频域特性。
一般来说在电网中谐波的含量要小于基波电流的幅值,本文为了获得较好的检测效果,提出了在瞬时谐波电流检测中设定一个低通滤波器的解决方案。
1.谐波检测方法谐波信号检测,又称为谐波参考电流或者电压的获取方法,是通过获取谐波的相关信息来控制有源滤波的输出。
使用该方法能在相当大的程度上调节有源滤波器的输出,提高工作性能。
随着电子信息技术的快速发展,模拟信号的检测方法已经不再适用,产生了数字信号检测方法,来实现对谐波和基波的无功检测。
目前,检测谐波电流方法主要分下面几种有:2.1.2基于三相不平衡的电压控制算法上述的控制方法与检测方法都是基于负载三相平衡的,但在实际情况中负载绝对平衡的情况是基本不存在的。
实际中电弧炉或者其他非线性负载的三相电极相互独立地投入运行,很容易造成负载的三相不平衡,从而会产生很大负序电流。
基于以上三相负载不平衡的情况,本文给出了一种基于三相负载不平衡的电压控制算法,并对这种控制算法进行了简要的分析。
该控制算法的原理是:首先,将检测到三相电压经过矩阵进行坐标变换,将三相电压瞬时值变换成静止参考轴分量。
然后,对静止参考轴分量进行正序与负序变换,分别提取出正序分量与负序分量。
由于下面的控制算法对负序、正序分量进行分开控制,且控制原理基本相同。
所以下面以控制正序分量为例来分析该控制过程。
将提取出的正序分量通过低通滤波器,得到正序电压分量中的直流分量,此时就可以计算出正序电压峰值的大小和正序电压角度的大小。
将上述得出的电压值与参考值作差,将得到的差值经过PI调制可以得到连接电抗器上的压降,将此压降值与负载端的正序电压峰值相加,这样就可以得出有源滤波器需要补偿的正序电压信号值。
一种谐波电流的检测方法
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仿真结果及其误差分析
本文的算例中原信号是如下的电流信号: (%2!7 + )) ( (!7 ) 1 23$&’( 1 6 7) * &’( (%,!7 + %$) 23)&’( (4)
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子空间分解
在仿真中,采样频率取一个基波周期 -%$ 点; 分解次数 2 取为 0;数字滤波器宽度取 -。 将离散电流信号作为 ! 2 # ,然后应用公式进行 分解,分解结果如图 $ 所示。
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($)
通过对 ’ ( %) 进行平移和放缩,可以得到 &" 的 ( } ,这样可以将给定的信号用一串空 基函数{’" , # %) 间序列来逼近。
作为数字低通滤波器,其阶数 ) 一般取 , . 0 即可。 在选定了各个变量之后,这种算法的运算次数 可以通过下式计算出: (% 0 $ 1 % 0 $$ 1 … 1 % 0 $ 2 ) (/) 3 * $ 45 式中, 3 为运算次数; 5 代表原始信号的个数; 4 代表数字低通滤波器的阶数。 由此可见,这种算法是非常快捷的,因此通过 此法,可以实时检测出原信号中的基波电流,而傅 立叶变换的实时性却较差。 在电力系统中,经常会出现闪变电流,对于这
检测dq
cos(nωt + 2π 3) − sin(nωt + 2π 3)
cos(nωt − − sin(nωt
2π 3) − 2π 3
⎤ ⎥ )⎥⎦
(2-45)
C
−1 −
=
2 3
⎡ ⎢ ⎢cos(nωt ⎢⎢⎣cos(nωt
cos nωt + 2π 3) − 2π 3)
− − −
sin nωt sin(nωt sin(nωt
+ θik +
−
2π 3
)
+
Ik−
sin(kωt
+ θik−
+
2π 3
)
+
Ik0
sin(kωt
+ θik0 )] (6-1)
∑ ⎪
⎪⎩isc
=
∞
[Ik+
k =1
sin(kωt
+ θik +
+
2π 3
)
+
Ik−
sin(kωt
+ θik−
−
2π 3
)
+
Ik0
sin(kωt
+ θik0 )]
式中 I 为电流、电压幅值;ω 为基波角频率;θ 为初相角。下标含义:k 为谐波
为在 d − q 坐标系下的直流分量,然后滤除其中的正弦分量,分离出相应的直流分量,再将该直流分量通过变
换矩阵为 C −1− 的 d − q n 反变换就可以还原得到 次谐波电流的负序分量了。其中 d − q 变换矩阵和 d − q
反变换矩阵如下所示:
C− =
2
⎡ ⎢
cos nωt
关于GB_17625.1-2022标准照明设备部分谐波电流试验解析
检测认证关于GB 17625.1-2022标准照明设备部分谐波电流试验解析■ 赵龙涛1* 王沛栋1 邱心涛1 周胜梅2 陆训焜1(1. 青岛市产品质量检验研究院;2. 青岛海信国际营销股份有限公司)摘 要:GB 17625.1—2022电磁兼容 限值 第1部分:偕被电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)将于2024年7月1日正式实施,与GB 17625.1—2012相比,照明设备部分试验方法和限值要求变动较大。
为便于检测机构、研发人员、生产厂家等更好地理解与掌握标准,本文主要从照明设备相关的试验方法、试验步骤和试验结果的判定等进行说明,并以相应的灯具为例予以解析。
关键词:谐波电流,照明设备,LED灯具DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.05.041Analysis of Harmonic Current Test of Lighting Equipmentin GB 17625.1-2022ZHAO Long-tao1* WANG Pei-dong1 QIU Xin-tao1 ZHOU Sheng-mei2 LU Xun-kun1(1. Qingdao Product Quality Testing Research Institute; 2. Qingdao Hisense International Marketing Co., Ltd.)Abstract:GB 17625.1-2022 Electromagnetic compatibility—Limits—Part 1: Limits for harmonic current emissions (equipment input current ≤ 16 A per phase) will be offi cially implemented on July 1, 2024. Compared with GB 17625.1-2012, there are great changes in testing methods and limit requirements for lighting equipment. In order to facilitate testing institutions, R&D personnel and manufacturers to better understand and master the standard, the paper mainly introduces the testing methods, procedures, determination of test results, and relevant aspects of lighting equipment, and analyzes them taking corresponding lamps as examples.Keywords: harmonic current, lighting equipment, LED luminaire0 引 言谐波电流试验是电磁兼容发射类重要的试验之一,设备的谐波电流不仅对电网有着重要的影响,也对电力电容器、变压器、电动机等设备的热稳定性、使用寿命和效率有着一定的影响[1]。
关于谐波及无功电流检测方法研究
关于谐波及无功电流检测方法研究摘要:电网谐波引起的电能质量问题已引起越来越多的关注,人们越来越关注有源滤波器。
谐波电流检测是直接影响有源滤波效果的主要环节。
谐波和无功功率的实际测量是混合有功功率滤波器控制诸如谐波和无功功率之类的电能质量问题的主要依据。
因此,已经研究了新的谐波和无功电流检测方法,以加快检测速度并提高检测精度。
此外,自适应功能进一步提高了检测方法的性能。
关键词:谐波及无功电流;危害;检测方法;措施引言随着现代工业化的迅猛发展,自新世纪初以来人们的能源需求一直在增加,石油,天然气和煤炭等不可再生能源正在减少,世界的破坏和污染生态环境得到了加强。
世界上最著名的能源电能对中国的经济和社会发展具有战略重要性。
谐波和无功功率的实时检测和研究是限制和消除谐波和无功功率风险的重要前提,必须确保经济,安全的运行以及电源,配电系统和电气设备的人身安全设备。
因此,对谐波和无功功率问题进行研究是非常重要和紧迫的。
一、谐波和无功电流产生的原因及危害1.谐波和无功电流产生的原因在1920年代和1930年代初期,德国人发现使用静态泵弧转换器时电压和电流波形会失真。
从这个电网谐波问题开始,人们开始受到关注并受到越来越多的关注。
电网中的谐波主要由各种大容量电源,可变电流电气设备以及其他非线性负载产生。
今天,正弦交流电源已在大多数国家和地区广泛使用。
由于谐波含量低,交流发电机的输出电压可以视为正弦波。
当施加到非线性负载时,电流会失真。
根据傅立叶级数分解的标准正弦波包含许多谐波,其频率大于基频,并且流经阻抗的失真电流会使电压失真,从而产生电压和电流谐波。
2.谐波源的分类电网的主要谐波源通常分为半导体非线性组件(例如,各种换能器设备,逆变器,AC电压调节器等)和无症状和铁芯的谐波源。
线性设备(例如电焊机,电弧炉,荧光灯,变压器等)中的谐波源。
这些谐波源会导致电网电流和电压波形失真,从而导致谐波污染。
感性负载是现代住宅电源和工业部门的大多数。
基于平均值理论的谐波电流检测的研究与仿真
中 图分 类 号 :T 7 3 8 N 1. 文 献 标 志 码 :A
S u y a d S m u a i n o a m o i r e t t d n i l to n H r n c Cu r n
a e a e meh d h sisd fc ,a mprv me tc re v r g t o sp tfr r Th to v r g t o a t e e t n i o e n u nta e a e me h d i u o wa d. e meh d
r s o s p e nd dee tv r c so n a ee t t r o c c re ta c r tl . S mult n e p n e s e d a t cie p e iin a d c n d tc he ha m ni u n c u aey i ai o r s lsa d a ay i h w h tt e a tv o r fle d p i g t e i e u t n n l ss s o t a h ci e p we tr a o tn h mprv d a ea e lo ih c n i o e v r g ag rt m a d tc n o e ae f r l a r n c u r n i r a i e e ta d c mp ns t o o d ha mo i c re t n e l tme, n r a h e f c flei g fe t a d e c p re t i trn ef c , whih i s e ily s ia l rc n ume s d ma d o i h r p we aiy c se p c al u tb e f o s o r e n fh g e o rqu lt . Ke r y wo ds:
谐波电流检测及实例结果分析
doi:10.19399/j.cnki.tpt.2020.02.003
Telecom Power Technology
Jan. 25,2020,Vol. 37 No. 2
研制开发
谐波电流检测及实例结果分析
林为 (佛山职业技术学院,广东 佛山 528137)
用电设备产生的大量谐波电流注入电网将造成电 压畸变,危害电网中其他用电设备的正常工作。同时, 谐波电流是导致功率因数下降的两个主要原因之一(另 一原因是电流和电压相位不同)[2]。
按照现行谐波电流的检测国标 GB 17625.1—2012 《电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电 流≤ 16 A)》,额定功率大于 75 W 的大部分电气电子 设备、75 W 以下的照明设备都需要进行谐波检测(第 7 章提到的免测设备除外),可见谐波电流测试相当普遍。 该标准包括术语和定义、设备分类、通用要求以及谐波 电流限值等章节,技术含量较高,有些章节专业性较强, 尤其是限值的应用(如何评定测试结果)等环节,对初 次涉足该领域的技术人员来说理解存在一定难度。本文 以实际测试数据为例加以解读,说明评定测试结果的方 法,期望能够帮助理解和更好地实施该标准。
这类设备的特点是功率小,即使电流波形有明显畸变,
但其电流和功率小,对电网影响有限。对于 A、B、D 类设备,只要其功率小于 75 W,就无需做电流谐波测试。 照明设备因为功率普遍不高(多数在 75 W 以下)但数 量众多,对电网的影响不可忽略,不能豁免。
(2)总额定功率大于 1 kW 的专用设备。标准对 专用设备的定义是“在商业、专业或工业中使用而不
舞台、广场等公共场所则属于专用设备,用于家庭、
住宅场合则不属于专用设备。专用设备超出本标准的
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4.1 谐波电流检测的基础内容
1、谐波电流的定义 产生的原因: 由于正弦电压加压于非线性负载,基波 电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有 UPS 、开关电源、整流器、变频器、逆变器 等。
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4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义
电路功率因数
电路功率因数是所测的有功功率与供电电压(有效
值)和供电电流(有效值)乘积的比。
有功功率
瞬时功率在一个周期内的平均值。
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对于额定电流大于16A的设备,应按照GB/Z17625.62003的要求;
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准
本标准的目的是:制定谐波电流发射限值,并为其他
设备发出的谐波留有适当的余地,可保证谐波干扰水 平不超过GB/T18039.3所规定的兼容性水平;
纯净的交流源。无论负载情况如何,ACS 500N6 都可以保证输出失真率低于 0.1%
的正弦电压。即便负载发生变化,电压稳
定度也可以保持为 0.1%。
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
1、测试系统的特点
ACS-500N6
无论在何种供电条件下,ACS 500N6 都能按照标准要求提供纯净、稳定的正弦 电压信号及频率。功率可达6000VA,依据EN/IEC 61000-3-2,EN/IE C 61000-3-3 和 JIS C 61000-3-2 标 准 ( 日 本 标 准 , B- 机 械 , C-电气,D-自动车)的测试要求,可对不超过16A的设备进行测试。 ACS 500N6 交流电压源具有过热、过流、过压和欠压保护功能。 EM TEST DPA 500N 系列谐波和闪烁分析仪可以经由RS232 接 口,通过测试软件 dpa.control 对 ACS 500N6实现远程控制。
4.2 谐波电流检测的仪器配置
1、测试系统的特点
DPA-500N 认证级的谐波闪烁分
析仪,满足 IEC61000-3-2 IEC61000-3-3 标准。同时符合
IEC61000-4-7以及 IEC61000-4-15标准。 DPA-500N能连续记录所有测量数据。通过数字PLL,
矩形测量窗口能与供电频率的每一组10或12循环同步。宽
3、系统的主要技术参数
一般数据
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4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义
电路功率因数 有功功率
总谐波电流(THC)
部分奇次谐波电流 输入电流 待机模式和休眠模式 对称控制和非对称控制
难点:
谐波电流测试的原理。
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电磁兼容( EMC)研究的频率是在射频范围,而对 于电网中的谐波一般是以 50Hz为基波,国家标准规定以 40次谐波为研究限制,即所研究谐波的最高频率是2KHz。
从这个意义上说,谐波不包含在电磁兼容范围内。
本标准的要求和限值适用于电源输入端与电压为220/
380V、频率50Hz的供电系统相连的设备; 本标准的要求和限值也适用于电压为230/400V和240/ 415V、频率60Hz的设备,其他情况下的要求和限值 尚未考虑。
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准 GB17625.1-2003对GB17625.1 -1998的主要变化:
标准的名称
术语的增减 设备的分类依据
测量数据的采样、处理
对测量设备的要求 某些产品的工作条件(如TV)
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准 GB17625.1-2003 由 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 于 2003年2月发布,2003年5月1日起开始实施。在CCC 产品认证中,取代 GB17625.1-1998 ,成为相关产品
但是由于谐波也是作为一种干扰客观存在,并且其
干扰形式与电源传导发射一样,都是考虑从设备反馈到
电网中的干扰,国际已经非常重视这个问题,我国在3C 认证中也把谐波作为一个强制条款来执行,因此,有必 要把谐波问题放在电磁干扰问题中一起研究。
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(4)、可变限值; (5)、实时获取数据; (6)、内置硬盘储存数据;
(7)、电压与电流输入接口彼此独立;
(8)、宽量程电流输入。
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
测量系统
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
谐波分析
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
闪烁分析
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
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4.1 谐波电流检测的基础内容
1、谐波电流的定义
严格地讲,谐波是指电流中所含有的频率为基波的 整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅
里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频 率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波,
量程的输入电流避免了量程切换引起的数据丢失。在闪烁 测量时,DPA-500N将自动选择内置闪烁阻抗。
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
1、测试系统的特点
ACS-500N6
用于谐波和闪烁测量的正弦电压。
按照标准要求,谐波和闪烁测试需要一个
2、谐波电流的危害 • 降低系统容量如变压器、断路器、电缆等;
• 加速设备老化,缩短设备使用寿命,甚至损
坏设备;
• 危害生产安全与稳定;
• 浪费电能等。
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
现 行 标 准 主 要 有 国 际 标 准 IEC61000-2-2 、 IEC61000-2-4;欧洲标准EN61000-3-2、EN-61000-312;国际电工学 会的建议标准IEEE519-1992;中国 国家标准 GB/T14549-1993《电能质量 共用电网谐
4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义
总谐波电流(THC)
2次~40次谐波电流分量的总有效值 总谐波电流=
2 I n
n2 40
部分奇次谐波电流
21次~39次奇次谐波电流分量的总有效值
部分奇次谐波电流=
2 I n
39
n 21, 23 《电磁兼容检测技术与应用》
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4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义 对称控制
是一种将控制装置设计成在交流电压或电流的正
负半周内,按相同方法操作的控制方法。
非对称控制
是一种将控制装置设计成在交流电压或电流的正 负半周内,以不同方法操作的控制方法。
注意:在正常运行的环境中,一般不允许采用非对称控制和直接对
f (t )
t 0
T/2 t
1t
1t
(a)
f (t )
t 0 -t t T
1t
1 t
1t
f (t )
2
(b)
T -t t 0 t
1t
1t 1t
2
(c)
图 畸变波形的特征
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4.1 谐波电流检测的基础内容
了解谐波电流的危害;
了解相关的国际标准、国家标准及其要求;
掌握谐波电流测试的方法;
了解对具体样品进行谐波电流检测的步骤与判定方法。
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项目4 谐波电流检测
重点:
电磁兼容谐波电流检测技术的基本内容和概念。