电力系统谐波检测方法综述
综述
2019年第9期 1电力系统谐波检测方法综述
陈和洋1,3 吴文宣2 郑文迪1 晁武杰3 唐志军3
（1. 福州大学电气工程与自动化学院，福州 350108；
2. 国网福建省电力有限公司，福州 350003；
3. 国网福建省电力有限公司电力科学研究院，福州 350007）
摘要 电力系统谐波检测为谐波治理提供了方向，同时也是谐波监测系统的核心。本文首先
阐述了电力系统谐波的诸多危害；其次对一些传统检测方法和近期新方法展开讨论和分析，比如瞬时无功功率法、快速傅里叶变换法、小波变换法、希尔伯特-黄变换法等；最后阐述了将来谐波检测领域的发展趋势。
关键词：谐波检测；瞬时无功功率；快速傅里叶变换；小波变换；希尔伯特-黄变换；人工神
经网络；复合检测
Reviews of power system harmonic measurement methods
Chen Heyang 1,3 Wu Wenxuan 2 Zheng Wendi 1 Chao Wujie 3 Tang Zhijun 3
(1. College of Electrical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350108;
2. State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd, Fuzhou 350003;
3. Electric Power Reserch Institute of State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd, Fuzhou 350007)
Abstract Power system harmonic detection provides the direction for harmonic control and is
also the core of the harmonic monitoring system. This paper first expounds the many hazards of power system harmonics, and then discusses and analyzes some traditional detection methods and recent new methods, such as: instantaneous reactive power method, fast Fourier transform method, wavelet transform method, Hilbert-Hang transformation method, etc., finally pointed out the future development trend and personal outlook in the field of harmonic detection.
Keywords ：harmonic detection; instantaneous reactive power; fast Fourier transform (FFT);
wavelet transform; Hilbert-Huang transform (HHT); artificial neural network (ANN); composite detection
100多年来，随着电力系统的不断发展，以非化石能源为主的新一代电力系统格局已经产生，将来清洁能源和可再生能源将占有很大的比重。在此背景下，电力电子元器件的大量使用导致电力系统不可避免地受到谐波的污染。电力系统中的谐波分量过大将造成诸多危害：①使电能利用率降低，电力系统设备产生附加能耗，同时增加了电气应力，影响设备安全稳定运行[1]；②大量分布式电源在公共连接点（point of common coupling, PCC ）集中被
接入，可能放大电网的谐波振荡；③在柔性直流输
电运行过程中，直流场持续的谐波扰动可能引发一
系列不稳定现象，从而影响系统的安全稳定运行；
④谐波还可能使得保护误动作，测量装置产生误差，甚至可能会对通信线路产生干扰，影响通信效果。 针对谐波产生的种种危害，我国在20世纪90年代就已经开展了谐波治理的相关研究，并制定了《电能质量：公用电网谐波》（GB/T 14549—93）国家标准对公共电网谐波允许值进行了限制。此后对电力系统进行谐波治理，改善电能质量成为一项持续而长久的工作。有源电力滤波器（active power
filter, APF ）是一种能够动态抑制谐波、全面改善电能质量的电力电子装置，谐波电流的精确、实时检测直接影响其动态抑制的效果。 对谐波信号进行高精度、实时地检测是谐波治
福建省自然基金项目（2017J01480）
国网福建省电力有限公司科技项目（52130416001P ）
针对中药川乌的多成分同时检测并评价其药动学的分析进展
针对中药川乌的多成分同时检测并评价其药动学的分析进展 发表时间：2018-11-07T12:02:17.627Z 来源：《中国误诊学杂志》2018年第26期作者：陆一一[导读] 文章主要从相关学者的研究报道中总结了中药川乌含量检测与药动学情况，现作以下的综述。 北京中医药大学附属护国寺中医医院药剂科 100035 摘要：中药川乌属于一种常见药物，其主要成分即为二萜生物碱。文章主要从相关学者的研究报道中总结了中药川乌含量检测与药动学情况，现作以下的综述。 关键词：中药川乌；成分检测；药动学；进展 1.前言 川乌属于毛茛科植物乌头（AconitumcarmichaeliiDebx.）干燥的母根，大毒，主要功效是温经止痛与祛风除湿，在心腹冷痛、风寒湿痹与关节疼痛等病症中比较常用。川乌的化学成分比较复杂，包含生物碱类的成分，而有效的成分为二萜生物碱，在中枢神经、抗炎、心血管、镇痛以及镇静方面有较好的作用。近几年，越来越多学者开始研究二萜生物碱，并且发表了不少报道，为川乌的医学应用提供了参考。 2.川乌含量的测定 液相色谱-质谱联用法（LC-MS）与高效液相色谱法（HPLC）在中药的质量控制之中应用越发广泛，而中药饮片与复方制剂之中的化学成分使得人们开始重视多指标与多成分的检测。相关研究[1]中采取HPLC方法，经对新乌头碱、双酯型生物碱乌头碱以及次乌头碱总量限度进行控制，确保川乌药材质量，川乌制药主要经对苯甲酰次乌头原碱以及双酯型生物碱乌头碱等进行控制，确保川乌有效性以及安全性。有学者[2]经HPLC方法构建乌头汤、川乌与制川乌三类双酯型新乌头碱、生物碱的乌头碱以及次乌头碱定量分析的方法，然而，使用容易损毁色谱柱固定相强碱性流动相的三乙胺与二乙胺，并且只可以定量分析双酯型的生物碱。有学者[3]把A相[乙腈-四氢呋喃（25∶15）]-B相[0.1mol/L醋酸铵]当作流动相，实施梯度的洗脱，构建新乌头碱、乌头碱以及次乌头碱等定量分析的方法，这种方法可以防止三乙胺与二乙胺等强碱性的流动相损坏了流动相对色谱柱，同时可以同时测定单酯型与双酯型的生物碱。 3.评估二萜生物碱的药动学 3.1生物样品前处理 3.1.1液液的萃取方法 乌头二萜生物碱属于脂溶性的生物碱，置于合适溶剂之中，其溶解度比水相之中溶解度要大，在尿样与血样等生物的样品之中，含有诸多内源性的杂质，并且是强极性水溶性的杂质，而采取适当有机溶剂能够将大部分的杂质去除。这种发光法广泛应用于乌头类二萜生物碱生物样品的测定中，经常会应用乙酸乙酯、乙醚以及氯仿有机类试剂萃取样品，主要优势是费用低廉与操作简单，但是容易出现乳化的现象，造成药物损失，降低了回收率。 3.1.2固相的萃取方法 近几年，在生物样品的纯化中开始广泛应用固相萃取方法，可以把有离子交换、吸附与分配等性质担体当作萃取剂，填入到小柱之中，通过溶剂淋洗以后，通过生物样品，在担体上保留杂质或是药物，采取适当的溶剂将杂质洗去，经适当的溶剂洗脱药物。经固相萃取方法处理含乌头类的二萜生物碱尿样以及血样，研究结果得出，这种方法的速度比较快，没有乳化的现象，可以同时提取中药的多种成分，有较高的提取率。 3.1.3沉淀蛋白方法 早生物样品之中非必要的成分去除时常用方法即为沉淀蛋白方法，这种方法是降低杂质对于待测成分干扰。尿沉淀的蛋白法主要包含等电点的沉淀法、盐析法以及有机溶剂的沉淀法等，若溶剂中含有丙酮、乙腈以及甲醇等，可以采取沉淀蛋白方法，这种方法主要优势是操作比较简单，并且检测的用量比较少，无需使用较多溶剂，可以降成本降低，缩小溶剂危害，并且有较高的可靠性与灵敏度。 3.2分析体中二萜生物碱药动学的行为特征 现阶段，研究川乌二萜生物碱药动学方面，主要集中新乌头碱、在双酯型的生物碱乌头碱以及次乌头碱。经研究[4]虚寒大鼠、正常大鼠以及虚热大鼠体中药动学的研究可知，在虚热的大鼠体中次乌头碱达峰值的速度要比虚寒大鼠、正常大鼠快，说明各种状态大鼠的体中次乌头碱药动学存在差异，并且在虚寒状态中次乌头碱可以对症进行治疗，对虚热状态属于反证，正常状态的作用强烈时表现出毒性，给对症下药与辨证论治奠定了基础。有学者[5]按照大鼠体重尾静脉注射1.8g/kg四逆汤的制剂，研究表明在大鼠的体中，四逆汤的制剂中乌头生物碱呈现出一级动力学的消除，与静脉注射以后开放房室的模型相符，其半衰期是0.93201小时。有学者[6]采取液质的联用技术研究新乌头碱、乌头碱以及次乌头碱在大鼠体中药动学，得出这三种生物碱的吸收比较迅速，且半衰期与达峰值时间差异不够显著，说明大鼠体中这三种生物碱消除速率、吸收速率没有显著差异。 4.结语 总之，研究中药质量的控制以及中药的药动学，主要目的就是确保用药有效性以及安全性。现阶段，不同批次或是不同产地川乌药材之中含有的化学成分存在显著差异，并且质量不一。在体中，川乌化学的成分药动学研究相对复杂，经过研究新乌头碱、双酯型的生物碱乌头碱以及次乌头碱得出，在体中乌头碱类的生物碱可以迅速吸收，并且含有川乌复方之中，经配伍组的药材能够影响到新乌头碱的生物碱吸收情况。所以在研究复方中的川乌成分药动学时，需要对配伍比例以及配伍药材进行充分考虑，防止影响了川乌的化学成分，继而给临床的治疗奠定基础。 参考文献： [1]杨华生，闻丽珍，黎晓丽等.基于经皮给药研究制川乌与白芍配伍对大鼠皮肤及肝微粒体中CYP450活性的影响[J].中国医院药学杂志，2018，38（01）：5-9，13.
电力系统的谐波
《电力系统的谐波》 电气工程与自动化 1.什么是谐波？特性？分类？ 2.含有谐波的电量的电气参数如何计算？ 3.衡量谐波含量的参数有哪些？定义？ 4.电力系统常见的谐波源有哪些？ 5.谐波的危害是什么？治理方法有哪些？ 理想的交流电压和交流电流波形应是单一频率的正弦波，而实际电力系统中由于负荷 的非线性常会使电压和电流波形产生畸变而偏离正弦，出现各种谐波分量。谐波的含量是 衡量电能质量的重要指标之一。 那么什么是谐波呢？谐波 (harmonic wave)，从严格的意义来讲，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，这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。 奇次谐波:额定频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”，如3、5、7次谐波； 偶次谐波:额定频率为基波频率偶数倍的谐波，被称为“偶次谐波”，如2、4、6、8次谐波。 一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n ±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等。 变频器主要产生5、7次谐波； 分量谐波:频率为基波非整数倍的分量称为间谐波，有时候也将低于基波的间谐波称为次谐波,次谐波可看成直流与工频之间的间谐波。 电气参数计算 有效值： U= 1T u 2T 0(t)dt I= 1T i 2T 0(t)dt u(t)= 2∞n =1U n sin ?(nw 1t +αn ) i(t)= 2∞ n =1I n sin ?(nw 1t +βn ) w 1=2πT =2πf 1 I= A A= 1T [ 2I 1T sin w 1t +β1 + 2I 2sin 2w 1t +β2 +?+ 2I n sin nw 1t +βn ]∧2dt
电力系统谐波及其检测方法研究
第23卷 第5期 电子测量与仪器学报 Vol. 23 No. 5 2009年5月 JOURNAL OF ELECTRONIC MEASUREMENT AND INSTRUMENT · 29 · 本文于2008年1月收到。 *基金项目: 国家自然科学基金(编号: 60775047)资助项目; 国家863计划(编号: 2007AA042244)资助项目。 电力系统谐波及其检测方法研究* 唐 求 王耀南 郭斯羽 (湖南大学电气与信息工程学院, 长沙 410082) 摘 要: 谐波测量在电力系统中占有重要的作用和地位。本文概述了谐波测量的主要方法, 对基于加窗插值FFT 的谐波测量方法进行了分析和研究。在此基础上, 设计并实现了一种多功能虚拟谐波测量系统, 采用加窗插值FFT 算法, 以图形化编程语言LabVIEW 为开发平台, 实现了电力系统电压、电流谐波参数的测量。与传统的谐波测量系统相比, 该系统硬件简单、编程灵活、可自定义、数据分析与处理能力强、使用方便, 测量结果证明了系统的可行性和准确性。 关键词: 谐波测量；加窗插值FFT ；虚拟仪器；LabVIEW 中图分类号: TM714 文献标识码: A 国家标准学科分类代码: 470.4054 Research on harmonics and its measurement method in power system Tang Qiu Wang Yaonan Guo Siyu (College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China) Abstract: The harmonic measurement plays an important role in power system. In this paper, some main harmon-ics measurement methods are generally described, and a harmonic measurement method based on interpolating win-dowed FFT is discussed. According to the interpolating windowed FFT method, a multifunctional virtual instrument system for harmonic measurement of voltage and current signals is designed and implemented with LabVIEW envi-ronment. Compared with traditional harmonic measurement system, this system is flexible, self-defined, capable of data processing and analysis, with simple hardware and so on. The measurement results show the feasibility and the validity of the system. Keywords: Harmonic measurement;interpolating windowed FFT;virtual instrument;LabVIEW 1 引 言 近年来, 随着工业和民用用电负荷的迅速增加以及各种电力电子设备的广泛应用, 非线性负载的数量和容量日益增加, 电力系统谐波污染日趋严重。电网谐波使得电压、电流的波形发生畸变, 使电力系统的发、供、用电设备出现许多异常现象和故障, 对电力系统的安全、经济运行造成极大的危害。谐波问题已成为电力部门普遍重视和关心的问题[1] 。谐波测量是处理谐波问题的基础, 是分析和控制电网谐波含量的依据。 传统的电力谐波测量方法多采用电力谐波分析仪或MATLAB 软件包, 但是它们不具有图形化编程 和远程测控能力, 因此具有局限性。 本文在研究谐波测量的主要方法的基础上, 设计了基于加窗插值FFT 的虚拟谐波测量系统。实现了三相电压、三相电流的总谐波畸变率(THD)以及各次(1~13次)谐波畸变率的测量。系统集信息采集、处理和传输于一体, 具有数据采集、谐波分析处理和显示等功能, 试验结果表明了其性能良好, 测量稳定。 2 谐波测量方法 谐波测量是解决谐波问题的基础和主要依据, 通过对谐波的检测, 可以实时监测电网中谐波的含量及其潮流方向, 计量各次谐波含量、 谐波电压电流幅值、相位等参数, 从而提高测量和计量仪表的准确
基于MATLAB的电力谐波分析
目录 摘要 (2) Abstract (2) 1：绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2谐波的产生 (3) 1.3电网中谐波的危害 (5) 1.4研究谐波的重要性 (5) 2：谐波的限制标准和常用措施 (7) 2.1国外谐波的标准和规定 (8) 2.1.1谐波电压标准 (8) 2.1.2谐波电流的限制 (9) 2.2我国谐波的标准和规定 (9) 2.2.1谐波电压标准 (10) 2.2.2谐波电流的限制 (11) 2.3谐波的限制措施 (12) 3：谐波的检测与分析 (15) 3.1电力系统谐波检测的基本要求 (15) 3.2国内外电力谐波检测与分析方法研究现状 (15) 3.3谐波的分析 (18) 3.3.1电力系统电压（或电流）的傅立叶分析 (19) 3.3.2基于连续信号傅立叶级数的谐波分析 (19) 4：电力谐波基于FFT的访真 (21) 4.1快速傅立叶变换的简要和计算方法 (21) 4.1.1快速傅立叶变换的简要 (21) 4.1.2快速傅立叶变换的计算方法 (21) 4.2 FFT应用举例 (22) 5：结论 (28) 附录： (28) 参考文献： (30) 致谢： (30)
基于MATLAB的电力谐波分析 学生： 指导老师： 电气信息工程学院 摘要：电力系统的谐波问题早在20世纪20年代就引起人们的注意，到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关换流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分的关注。 本文首先对目前国内外电力谐波检测与分析方法进行了综述与展望，并对电力谐波的基本概念、性质和特征参数进行了详细的分析，给出了谐波抑制的措施。并得出基于连续信号傅立叶级数的各次谐波系数的计算公式，推导了该计算公式与MATLAB函数FFT计算出的谐波系数的关系。实例证明：准确测量各次谐波参数，对电力系统谐波分析和抑制具有很大意义，可确保系统安全、可靠、经济地运行。同时实验结果表明，该法对设备要求不高，易于实现。 关键字：MA TLAB电力谐波分析 Harmonic Analysis of Electric Power System Based On Matlab Student: Teacher: Electrical and Information Engineering Abstract:The harmonic problem of electric power system has caused the attention of people in1920s and 1930s.Until 1950s,owing to the development of high voltage direct current transportation electricity technology,people published a large number of theses about the electricity power system harmonic problem,which caused by the current transform device.Since 1970s,because of the speedly development of eletricity power electronics technology,the various electric power electronics devices were applied extensively in the electric power system,industry,traffic and family,but the harm which the harmonic creates was serious more and more.Many country of the world all pay attention to the harmonic problem. Summary and Prospects of the first domestic and international power harmonics detection and analysis methods, and power harmonics of the basic concepts of the nature and characteristic parameters of a detailed analysis, given a harmonic suppression measures. Obtained based on the
天然产物化学综述.(乌头碱)
天然产物化学综述 xxxxxxxx的研究进展 院－系：理学院化学系 专业：化学 年级：2013化学一班 学生姓名：丁顶云 学号：201301020331 2014年11月
乌头碱研究进展 摘要：乌头碱(Aconitine)，别名：附子精，是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。它主要使迷走神经兴奋，对周围神经损害。中毒症状以神经系统和循环系统的为主，其次是消化系统症状。关键词：乌头，提前，检测，简述 一、乌头碱（生物碱）的简述 生物碱是存在于自然界（主要为植物，但有的也存在于动物）中的一类含氮的碱性有机化合物，有似碱的性质，所以过去又称为赝碱。大多数有复杂的环状结构，氮素多包含在环内，有显著的生物活性，是中草药中重要的有效成分之一。具有光学活性。有些不含碱性而来源于植物的含氮有机化合物，有明显的生物活性，故仍包括在生物碱的范围内。而有些来源于天然的含氮有机化合物，如某些维生素、氨基酸、肽类，习惯上又不属于“生物碱"。 乌头碱(Aconitine)，别名：附子精，是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。它主要使迷走神经兴奋，对周围神经损害。中毒症状以神经系统和循环系统的为主，其次是消化系统症状。临床主要表现为口舌及四肢麻木，全身紧束感等，通过兴奋迷走神经而降低窦房结的自律性，引起易位起搏点的自律性增高而引起各心律失常，损害心肌。口服纯乌头碱0.2mg 即可中毒，3—5mg可致死。民间常用草乌、川乌等植物来泡制药酒。但在此警醒大家它们都具有足以致命的毒性。 乌头属植物的主要活性成分, 但具有较强的毒性,一方面,能刺激人体神经系统, 表现出先兴奋, 后麻痹的症状,对迷走神经有强烈的兴奋作用,可引起窦房结抑制,房室传导阻滞,进而导致心律缓慢或心律失常,另一方面, 也可直接作用于心肌, 增高心肌应激性, 引起早博、心动过速以及呼吸麻痹致死，乌头碱虽然具有毒性,但其有一定的药理性，现代药理研究证实,乌头类及其复方制剂具有抗炎、免疫抑制、麻醉止痛、抗肿瘤等作用,对心血管系统则表现为强心、降血压、扩张血管等作用 二、乌头碱的性质和作用 物化性质：六方形片状结晶。熔点204℃。旋光度[α]D+17.3°)。水溶液对石蕊呈碱性反应，pK5.88。溶于无水乙醇、乙醚和水，微溶于石油醚。乌头碱属二元酯类，容易被水解 主要作用：强心剂，免疫抑制，局部麻醉，镇痛。 三、乌头碱的检测方法 中和法：此方法简单易行,不需要昂贵的仪器设备,容易普及,但测定的只是药材或制剂中的总碱的含量,选择性较差 分光光度法：取样量小、准确、重现性好、易普及推广 高效液相色谱法(HPLC)：经适当改进而发展起来的,既具有普通液相层析功能又具有气相色谱的特点, 并具有高温、高速、高灵敏度、高分辨度等优点。 薄层扫描法( TLCS)：设备简单、操作方便、灵敏度高、分辨率强
电力系统谐波影响及消除
电力系统谐波影响及消除（网络摘录）2011.12.20 返回日志列表 从补偿电容无法投入，谈谐波危害，分析谐波来源，提出治理谐波的初步建议随着个私经济特别是特钢和化学工业在我市的发展，我公司的供电量也不断的增长，为了使功率因素达到标准，必须投入补偿电容，但是这几个乡镇的变电所的补偿电容器却无法投上，强行投入后，电容器熔丝也会很快熔断。但根据其他变电所运行经验，在此功率因数下，无功电流不应大于熔丝熔断电流。这是为什么呢? 经过对该地区的供电现状分析，这是由于谐波引起的。所谓谐波，即理想的电力系统向用户提供的应该是一个恒定工频的正弦波形电压，但是由于各种原因，使这种理想状态在实际中无法存在。因此通过对周期性电压或电流的傅立叶分解，所得到的频率为基波整数倍分量的含有量，称为谐波。 谐波对于电网的危害非常大，主要表现在以下方面： 1.由于电网主要是按基波设计的。由于LC元件的存在，虽然在基波时不会发生谐振，但在某个特定谐波时却可能引起谐振，可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍，电网谐振引起设备过电压，产生谐波过流，对设备造成危害。特别是对电容器和与之串联的电抗器。其中，特别要注意的是，由于电容器是容性负载，能与电网上感性设备(其它设备主要是感性设备)配合，构成共振条件，又由于其大小与谐波频率成反比，因此，电容更容易吸收谐波共振电流，引起电容过载，造成电容损坏，或者熔丝熔断。 2.使电网中的电气设备产生额外的损耗(谐波功率)，降低了设备的效率，同时谐波会影响设备的正常工作，例如变压器局部严重过热，电容器、电缆等设备过热，电机产生机械振动等故障，绝缘部分老化、变质，严重时候甚至设备损坏。 3.导致继电保护和自动装置误动或拒动，造成不必要的损失，谐波会使电气测量仪表测量不准确，造成计量误差。 另外，谐波还会产生对设备附近的通信系统产生干扰等其他危害。 既然谐波危害如此之大，那么谐波是如何产生的?又如何能减小它的影响和危害呢? 谐波来源 1、中频炉、电弧炉等设备是该地区谐波的主要来源 对该地区负荷进行分析，发现主要的原因是该地区特钢工业发达，中频炉、电弧炉等作为一类高效的加热源已经非常普及。电弧炉是利用电极物料间产生的电弧熔炼金属，因此，它的电流波形很不规则，含有多种谐波(2次到7次)以及间谐波，这是谐波的一个重要来源。而中频炉是工频电流整流后再变为中频，再利用电磁感应来熔炼金属，因此产生大量的高次谐波，其中以5次、7次、11次等奇次谐波为主。这正是该地区谐波的主要来源。 2、用户变压器群是该地区谐波的重要来源 一般情况下，三相变压器由于铁芯为“日”形状，中相比边相要短一半，因此，三个磁路的不对称引起变压器励磁电流中含有谐波分量。所以当对空载三相变压器加电压激励时，即使受电侧没有零序电流通路(中性点不接地或三角形接线)，励磁电流中也会有谐波分量。虽然在实际运行时，这个谐波分量很小，但由于变压器绕组接法以及各绕组和电网各相的连接统一规定时，则各台变压器励磁电流里的同次谐波彼此叠加，形成了电网中谐波的又一重要来源。例如，在绝大多数配变中，都是Y，yn接线，变压器的中间的铁柱对应的线圈即中相接的都是B相，这样的统一接法，就为3、5、7等次谐波提供了一个分别互相叠加的条件。在该地区，现有35kV用户变压器5台，总容量400kVA，10kV用户变压器约800台，总容量330kVA.如此庞大的用户变群又成为了谐波的又一个重要来源。
电力系统谐波检测与治理的研究
电力系统谐波检测与治理的研究 摘要：目前电力系统谐波危害已经引起了各个部门的关注，为了整个供电系统 的供电质量，必须对谐波进行有效的检测和治理。 关键字：电力谐波检测治理 前言随着我国工业化进程的迅猛发展，电网装机容量不断加大，电网中电力电子元件的 使用也越来越多，致使大量的谐波电流注入电网，造成正弦波畸变，电能质量下降，不但对 电力系统的一些重要设备产生重大影响，对广大用户也产生了严重危害。目前，谐波与电磁 干扰、功率因数降低被列为电力系统的三大公害，因而了解谐波产生的机理，研究和清除供 配电系统中的高次谐波，对改于供电质量、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的 意义。 一、电力系统谐波危害 ①谐波会使公用电网中的电力设备产生附加的损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率。大量三次谐波流过中线会使线路过热，严重的甚至可能引发火灾。 ②谐波会影响电气设备的正常工作，使电机产生机械振动和噪声等故障，变压器局部严 重过热，电容器、电缆等设备过热，绝缘部分老化、变质，设备寿命缩减，直至最终损坏。 ③谐波会引起电网谐振，可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍，会对系统构成重大威胁，特别是对电容器和与之串联的电抗器，电网谐振常会使之烧毁。 ④谐波会导致继电保护和自动装置误动作，造成不必要的供电中断和损失。 ⑤谐波会使电气测量仪表计量不准确，产生计量误差，给供电部门或电力用户带来直接 的经济损失。 ⑥谐波会对设备附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，使通信系统无法正常工作。 ⑦谐波会干扰计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机。 ⑧谐波会影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能，造成噪声干扰 和图像紊乱。 二、谐波检测方法 1.模拟电路 消除谐波的方法很多，即有主动型，又有被动型；既有无源的，也有有源的，还有混合 型的，目前较为先进的是采用有源电力滤波器。但由于其检测环节多采用模拟电路，因而造 价较高，且由于模拟带通滤波器对频率和温度的变化非常敏感，故使其基波幅值误差很难控 制在10%以内，严重影响了有源滤波器的控制性能。近年来，人工神经网络的研究取得了较 大进展，由于神经元有自适应和自学习能力，且结构简单，输入输出关系明了，因此可用神 经元替代自适应滤波器，再用一对与基波频率相同，相位相差90度的正弦向量作为神经元 的输入。由神经元先得到基波电流，然后检测出应补偿的电流，从而完成谐波电流的检测。 但人工神经网络的硬件目前还是一个比较薄弱的环节，限制了其应用范围。 2.傅立叶变换 利用傅立叶变换可在数字域进行谐波检测，电力系统的谐波分析，目前大都是通过该方 法实现的，离散傅立叶变换所需要处理的是经过采样和A/D转换得到的数字信号，设待测信 号为x(t)，采样间隔为 t秒，采样频率 =1/ t满足采样定理，即大于信号最高频率分量的2倍，则采样信号为x(n t)，并且采样信号总是有限长度的，即n=0，1……N-1。这相当于对无限长 的信号做了截断，因而造成了傅立叶变换的泄露现象，产生误差。此外，对于离散傅立叶变 换来说，如果不是整数周期采样，那么即使信号只含有单一频率，离散傅立叶变换也不可能 求出信号的准确参数，因而出现栅栏效应。通过加窗可以减小泄露现象的影响。 3.小波变换 小波变换已广泛应用于信号分析、语音识别与合成、自动控制、图象处理与分析等领域。电力谐波是由各种频率成分合成的、随机的、出现和消失都非常突然的信号，在应用离散傅 立叶变换进行处理受到局限的情况下，可充分发挥小波变换的优势。即对谐波采样离散后，
电路分析基础谐波分析法
电路分析基础谐波分析法 本章实训谐波分析法的验证 实训任务引入和介绍 在电路分析的应用过程中～遇到非正弦周期电流电路的情况并不少见。有时候～电流波形非常简单,如矩形波、三角波等,～可以通过简单的计算得出其有效值、平均值及平均功率,但有时候非正弦周期电流的波形非常复杂～那么通过谐波分析法来进行电路分析就显得尤为重要。本次实训我们就以一个简单的电路为基础～通过简单的理论计算和实际测量的结合来验证谐波分析法。 实训目的 1.掌握非正弦周期电流电路的测量方法, 2.理解谐波分析法的基本原理, 3.学会用谐波分析法进行简单的电路分析。 实训条件 100V直流电源、150V/50Hz交流电源、100V/100Hz交流电源、功率计、 R=10Ω、L=1H、 3C=1.11*10uF、电压表、电流表。 操作步骤 (1)连接电路。 如图5-12所示，将在直流、交流电源串联，根据叠加定理，可以知道电路中的电流为非正弦周期电流，且该信号可以分解为100V直流、150V/50Hz交流、100V/100Hz电源给出的信号。
图5-12 实训电路 (2)理论计算。 已知: U,100，150sin,t，100sin(2,t,90:)V s R,10, 1X,,90,， c,C X,,L,10, L ? 直流分量作用于电路时，电感相当于短路，电容相当于开路。故有: I,0,U,0,P,0000 ? 一次谐波作用于电路时，有: 150 U,，0:Vs12 150，0:U2s1 I,,,1.32，82.9:A1R，j(X,X)10，j(10,90)L1C1 U,1.31，82.9:(10，j10),18.5，127.9:V1 ? 二次谐波作用于电路时，有: 100，,90:U2s2 I,,,2.63，,21.8:A2R，j(X,X)10，j(20,45)L2C2 U,2.63，,21.8:(10，j20),58.8，41.6:V2
船舶电力系统中的谐波检测方法综述
船舶电力系统中的谐波检测方法综述 船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统，由于整流型，冲击性等非线性负荷的存在，所以对比陆地大电网，船舶电力系统有着更加严重的电能质量问题，而其中最主要的问题就是谐波，谐波会使船舶电网供电质量指标严重下降，同时使得电网各个部件运行情况恶化。所以如何更快速更准确的测量出系统中的谐波与简谐波，成为了全世界的焦点。文章主要介绍了目前流行的谐波检测方法，并详细论述了各种检测方法上的优势与不足，以便在检测过程中选择更加恰当的方法。 标签：船舶电力系统；谐波；检测方法 1 概述 船舶電力系统是一个独立的系统，随着电力技术的飞速发展以及科技的进步，船舶电力系统已经从早期的单一照明供电，逐渐发展成现代的船舶电力。然而，正是由于大量半导变流器的普遍投入使用，以及电力技术的应用，这使得船舶电力系统中的谐波污染日益严重[1]。 谐波会造成电动机的电机和变压器的附加损耗，并且产生噪声、过热现象、谐波过电压以及机械振动，甚至会损坏变压器与电机。同时谐波会引起，电流变化率电压变化率过高或产生过热效应，控制系统误差，会给换流装置带来影响、并且引起晶闸管故障[2]。高次谐波也会对线路以及通讯设备带来干扰，从而产生电力测量仪表中的误差。 而谐波问题涉及面很广，其中包括畸变波形、谐波抑制的分析方法、谐波潮流计算、电网谐波潮流计算、谐波测量、谐波源分析以及谐波限制标准等[2]。谐波检测是谐波问题的一个重要分支，也是研究谐波问题的基础与出发点。 2 基于傅里叶变换的谐波检测算法 虽然加窗插值法能够减小一定的误差，但为了检测出信号中所有的间谐波和谐波分量，窗宽在大多数情况下可能会高达几十个信号周期，并且容易受噪声干扰，这对实时检测是不利的。 3 基于小波变换的谐波检测方法 小波变换是将信号与一个时域和频域均具有局部化性质的平移伸缩小波基函数进行卷积，将信号分解成位于不同频带时段上的各个成分。小波变换是在工程应用中最重要的是最优小波选择，目前主要是通过小波分析处理信号的结果与结论的误差来判定小波的好坏，并由此选择小波基。 特殊地，取a0=2，b0=1，可以得到二进小波（Dyadic Wavelet），相应的变
乌头原碱使用说明及注意事项 图文
乌头碱使用说明及注意事项 〖产品名称〗：乌头原碱/乌头碱 〖产品简介〗：乌头碱(Aconitine)，别名：附子精，是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。它主要使迷走神经兴奋，对周围神经损害。中毒症状以神经系统和循环系统的为主，其次是消化系统症状。临床主要表现为口舌及四肢麻木，全身紧束感等，通过兴奋迷走神经而降低窦房结的自律性，引起易位起搏点的自律性增高而引起各心律失常，损害心肌。口服纯乌头碱0.2mg即可中毒，3—5mg可致死。民间常用草乌、川乌等植物来泡制药酒。但在此警醒大家它们都具有足以致命的毒性。 〖图片〗： 〖英文别名〗：Acetylbenzoylaconine; (3alpha,6alpha,14alpha,15alpha,16beta)-8-(acetyloxy)-20-ethyl-3,13,15-t rihydroxy-1,6,16-trimethoxy-4-(methoxymethyl)aconitan-14-yl benzoate; 〖化学名称〗： Aconitane-3,8,13,14,15-Pentol,20-ethyl-1,6,16-trimethoxy-4-(me-thoxy methyl)-,8-acetate14-benzoate,(1α,3α,6α,14α,15α,16β)- 〖分子量〗：645.74
〖提取来源〗：川乌、草乌、附子等植物 〖原料分布〗：主要栽培于四川省，湖北省、湖南省、陕西省、云南省等地亦有栽培。分布于长江中下游，北至秦岭和山东东部，南至广西北部。 〖产品外观〗：无定形粉末 〖含量检测〗：采用高效液相色谱法（HPLC） 〖分子式〗：C34H47NO11 〖CAS〗：302-27-2 〖EINECS号〗:206-121-7 〖RTECS号〗：AR5960000 〖BRN号〗：74608 〖可供规格〗：HPLC≥98% 〖药理作用〗： 对心脏的作用 乌头碱对离体与在体蛙的作用是：心最初使心率减慢(阿托品可阻断之)，随即由于高度刺激了心肌，突然心率加快，心收缩力加强，很快出现心律紊乱，心收缩力减弱，心脏收缩如桑葚状，最终心跳停止。以10mg/L的乌头碱灌流液作用豚鼠心肌15min后，其异常动作电位开始出现，25min达高峰，可维持1 00min。尤其是对心肌细胞动作电位周期T值影响显着，药后25min，T值减到加药前周期平均值的1/5。1.0mg/L灌流，50%复极化动作电位时限(APD50)及总动作电位时限(APD100)显着减小。当加入0.5g/L的肌苷液30min后，其T值、APD50及APD100均有明显恢复。对其治疗量，可使心率减慢、脉搏柔
电力系统谐波检测与治理的研究
电力系统谐波检测与治理的研究 1、谐波的定义 供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的力量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1)称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波或分数谐波。谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。 2、谐波的危害 电网谐波造成电网污染，正弦电压波形畸变，使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障，情况日趋严重。电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面： 2.1 对供配电线路的危害 2.1.1 影响线路的稳定运行 供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下，不能全面有效地起到保护作用。晶体管继电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。这样，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。 2.1.2影响电网的质量 电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用电配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较低，可达40%；三相配电线路中，相线上的3的整数倍谐波，在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。 2.2 对电力设备的危害 2.2.1对电力容器的危害 当电网存在谐波时，投入电容器后，其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。对于膜低复合介质电容器，虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍；对于全膜电容器，允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍，但如果谐波含量较高，超出电容器允许条件，就会使电容器过电流和过负荷，损耗功率超过上述值，使电容器异常发热，在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时，还可能使电网的谐波加剧，即产生谐波扩大现象。另外，谐波的存在往往使电压器呈现尖顶波形，尖顶电压波易在介质中诱发局部放电，且由于电压变化率大，局部放电强度大，对绝缘介质更能起到加速老化的作用，从而缩短电容器的使用寿命。一般来说，电压每升高10%，电容器的寿命就要缩短1/2左右。再者，在谐波严重的情况下，还会使电容器鼓肚、击穿或爆炸。 2.2.2 对电力变压器的危害 谐波使变压器的铜耗增大，其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大，这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形变得越差，则磁滞损耗越大。同时
电力系统谐波检测与分析毕业设计论文
毕业设计（论文）题目：电力系统谐波检测与分析
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
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电力系统谐波检测方法综述
综述 2019年第9期 1电力系统谐波检测方法综述 陈和洋1,3 吴文宣2 郑文迪1 晁武杰3 唐志军3 （1. 福州大学电气工程与自动化学院，福州 350108； 2. 国网福建省电力有限公司，福州 350003； 3. 国网福建省电力有限公司电力科学研究院，福州 350007） 摘要 电力系统谐波检测为谐波治理提供了方向，同时也是谐波监测系统的核心。本文首先 阐述了电力系统谐波的诸多危害；其次对一些传统检测方法和近期新方法展开讨论和分析，比如瞬时无功功率法、快速傅里叶变换法、小波变换法、希尔伯特-黄变换法等；最后阐述了将来谐波检测领域的发展趋势。 关键词：谐波检测；瞬时无功功率；快速傅里叶变换；小波变换；希尔伯特-黄变换；人工神 经网络；复合检测 Reviews of power system harmonic measurement methods Chen Heyang 1,3 Wu Wenxuan 2 Zheng Wendi 1 Chao Wujie 3 Tang Zhijun 3 (1. College of Electrical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350108; 2. State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd, Fuzhou 350003; 3. Electric Power Reserch Institute of State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd, Fuzhou 350007) Abstract Power system harmonic detection provides the direction for harmonic control and is also the core of the harmonic monitoring system. This paper first expounds the many hazards of power system harmonics, and then discusses and analyzes some traditional detection methods and recent new methods, such as: instantaneous reactive power method, fast Fourier transform method, wavelet transform method, Hilbert-Hang transformation method, etc., finally pointed out the future development trend and personal outlook in the field of harmonic detection. Keywords ：harmonic detection; instantaneous reactive power; fast Fourier transform (FFT); wavelet transform; Hilbert-Huang transform (HHT); artificial neural network (ANN); composite detection 100多年来，随着电力系统的不断发展，以非化石能源为主的新一代电力系统格局已经产生，将来清洁能源和可再生能源将占有很大的比重。在此背景下，电力电子元器件的大量使用导致电力系统不可避免地受到谐波的污染。电力系统中的谐波分量过大将造成诸多危害：①使电能利用率降低，电力系统设备产生附加能耗，同时增加了电气应力，影响设备安全稳定运行[1]；②大量分布式电源在公共连接点（point of common coupling, PCC ）集中被 接入，可能放大电网的谐波振荡；③在柔性直流输 电运行过程中，直流场持续的谐波扰动可能引发一 系列不稳定现象，从而影响系统的安全稳定运行； ④谐波还可能使得保护误动作，测量装置产生误差，甚至可能会对通信线路产生干扰，影响通信效果。 针对谐波产生的种种危害，我国在20世纪90年代就已经开展了谐波治理的相关研究，并制定了《电能质量：公用电网谐波》（GB/T 14549—93）国家标准对公共电网谐波允许值进行了限制。此后对电力系统进行谐波治理，改善电能质量成为一项持续而长久的工作。有源电力滤波器（active power filter, APF ）是一种能够动态抑制谐波、全面改善电能质量的电力电子装置，谐波电流的精确、实时检测直接影响其动态抑制的效果。 对谐波信号进行高精度、实时地检测是谐波治 福建省自然基金项目（2017J01480） 国网福建省电力有限公司科技项目（52130416001P ）