浅析电网干扰
电气工程中的电力系统电磁干扰与抗干扰技术

电气工程中的电力系统电磁干扰与抗干扰技术在当今高度电气化的时代,电力系统的稳定运行对于社会的正常运转至关重要。
然而,电磁干扰现象却如同一颗隐藏在电力系统中的“定时炸弹”,时刻威胁着电力设备的可靠运行和电力系统的安全稳定。
了解电力系统中的电磁干扰及其抗干扰技术,对于保障电力系统的正常运行具有重要意义。
电磁干扰,简单来说,就是指无用的电磁信号对有用的电磁信号造成了不良影响。
在电力系统中,电磁干扰的来源多种多样。
首先,自然现象如雷电就是一个强大的电磁干扰源。
雷电产生的瞬间强大电流和电磁场,可能会通过输电线路、杆塔等传导进入电力系统,对电力设备造成冲击和损坏。
其次,电力系统中的开关操作也会引发电磁干扰。
当开关闭合或断开时,电流的急剧变化会产生瞬间的高电压和电磁场,从而影响周边的设备。
再者,电力系统中的非线性负载,如变频器、整流器等,在工作过程中会产生谐波电流,这些谐波电流也会形成电磁干扰。
此外,还有外部的电磁辐射源,如无线电发射台、通信基站等,其发射的电磁波可能会耦合到电力系统的线路中,对电力设备产生干扰。
电磁干扰对电力系统的影响不容忽视。
它可能导致电力设备的误动作,例如继电保护装置的误跳闸,影响电力系统的供电可靠性。
电磁干扰还可能降低电力设备的性能,缩短其使用寿命。
例如,干扰信号可能会影响电力变压器的绝缘性能,导致局部放电增加,进而降低变压器的使用寿命。
在通信系统方面,电磁干扰可能会使电力通信信号失真、误码率增加,影响通信质量和数据传输的准确性。
为了应对电力系统中的电磁干扰问题,人们研发了一系列的抗干扰技术。
屏蔽技术是其中常见且有效的一种。
通过使用金属材料制作的屏蔽罩或屏蔽线,可以将电力设备或线路包裹起来,阻止外部的电磁干扰信号进入,同时也能防止内部的电磁信号向外辐射。
滤波技术则是通过滤波器对电源或信号线路中的干扰信号进行滤除。
滤波器可以根据干扰信号的频率特性进行设计,从而有效地去除不需要的频率成分,保证电力设备的正常工作。
光伏发电对电网运行的干扰及应对分析

光伏发电对电网运行的干扰及应对分析摘要:在当前电力发展格局中,新能源发展是最为重要的高新技术之一,为电力系统的不断发展提供了切实可行的方向。
随着我国对于能源使用效益的重视程度不断增加,将新能源接入电网系统是我国电力系统的发展趋势。
然而,由于新能源自身的特性和随机性,容易受到环境或气候的影响,新能源接入电网必定会对电力系统的继电保护、安全稳定控制、电能质量以及运行等方面造成一定的影响。
关键词:新能源;电网运行;光伏并网前言:电力工业是人类文明进步的结果,同时也在其自身的发展过程中极大的促进了人类社会的进步和经济发展。
随着社会和经济的快速发展,尤其是21世纪到来之后,由原来的经济发展模式所带来的环境恶化以及资源短缺方面的问题给电力工业的发展带来了新的挑战。
智能电网建设是时代发展对电力工业提出的必然要求,也是其自身可持续发展的一大重要途径和必然趋势。
一、概述新能源又称非常规能源,是区别于传统的能源的一种环保型的能源,是指传统能源之外的各种能源形式。
新能源是在技术发展的基础上,研究出的能够再生的能源,目前我国正在大力推广和发展的新能源为太阳能、风能、生物质能和核聚变能等。
而传统能源主要是指化石能源,与传统的化石能源相比,可再生性和可循环性以及储量大、污染少是新能源所具备的明显的特征。
除此之外,新能源分布上的分散性、时间上的间歇性以及不稳定性也是新能源的特征。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
二、光伏发电对电网运行的影响1.光伏并网发电系统对电网电压及其稳定性的影响。
光伏并网发电系统的发电量,在电网内总发电量占比相对较大,在一定程度上影响电网电压的控制,并且对电网电压的稳定性造成影响。
电网二次回路继电保护抗干扰措施

浅谈电网二次回路继电保护抗干扰措施【摘要】文章首先介绍电磁干扰的来源和途径,提出在继电保护二次回路上实行的几种有效的抗干扰措施,并对各类干扰采取针对性的措施。
【关键词】二次回路;继电保护;抗干扰;措施引言继电保护二次回路干扰源是由于雷电和某些特殊的系统事故造成的,最主要的干扰源还是来自于高压设备的操作,一旦在操作过程中出现任何故障和问题,就会导致二次回路的故障,而且其持续的时间也比较长,发生的频率也比较多。
干扰的主要途径是电容耦合、磁耦合、传导耦合。
受干扰的特征主要表现为共态干扰和横态干扰,共态干扰和横态干扰是在细节上稍有区别,但无论哪种特征的干扰形式,对电力系统的破坏都是比较严重的,应该采取相应的措施做好抗干扰的预防工作。
1继电保护和二次回路1.1继电保护用途及基本要求继电保护的用途是当一次系统发生过负荷、接地等异常现象时,向值班人员发出预告信号(电铃响);发生短路故障时,则迅速切断故障部位电源并发出事故信号(电喇叭响),以限制事态进一步扩大,并保持非故障部位继续运行。
对继电保护装置的基本要求是:选择性。
应能仅切除故障部位,尽量缩小停电范围。
速动性。
即当系统发生故障时,保护装置应尽快动作。
灵敏性。
指保护对异常现象及故障的反应能力,一般用灵敏系数来衡量,其值愈高,表明反应能力愈强(灵敏系数,在电流保护中,是指保护区最小值的短路电流与继电保护装置一次侧动作电流的比值。
对相间保护,为保护区未端两相短路电流最小与继电保护装置一次侧动作电流的比值)。
可靠性。
即保护该动作时不应拒动;不该动作时不应误动。
若达不到这一要求,则有可能反而成为扩大事故及造成事故的一个因素。
1.2二次回路变配电站中,连接二次设备的电路称为二次回路或二次接线。
二次回路按设备、装置的用途来分,可分为继电保护二次回路、自动装置二次回路、远动装置二次回路、控制系统二次回路、测量仪表二次回路、信号装置二次回路和直流电源回路等。
二次回路由于连接线、连接点数量较多,安装位置曲折隐蔽,因而很难直观。
电力电子系统的电磁干扰及抑制方法

电力电子系统的电磁干扰及抑制方法电力电子系统的应用范围越来越广泛,不仅在工业领域,还涉及到家庭电器等各个领域。
然而,电力电子系统在工作过程中会产生电磁干扰,给周围的电子设备、通信设备、无线电设备等带来不利影响。
为了解决这个问题,本文将介绍电力电子系统的电磁干扰及抑制方法。
一、电力电子系统的电磁干扰特点电力电子系统的电磁干扰主要包括辐射干扰和传导干扰。
辐射干扰是指电力电子系统发出的电磁波辐射干扰到周围设备,主要通过空气传播。
传导干扰是指电力电子系统的干扰通过导线传导到其他设备,如电力线、信号线等。
电力电子系统的电磁干扰频谱广,范围从几十千赫兹到几十兆赫兹,甚至更高。
干扰信号的能量较大,会影响到正常工作的电子设备的性能,甚至引发设备故障。
二、电力电子系统的电磁干扰源电力电子系统的电磁干扰主要来自以下几个方面:1. 开关器件的开关过程产生的高频噪声干扰。
2. 电力电子系统中的电源电路和滤波电路中的电流和电压突变。
3. 电力电子系统中的线圈和变压器产生的漏磁场和互感。
4. 电力电子系统中的电源变换器引起的谐波干扰。
以上干扰源产生的电磁干扰通过辐射和传导的方式传输到周围的设备中,造成电磁兼容性问题。
三、电力电子系统的电磁干扰抑制方法为了减少电力电子系统的电磁干扰,采取以下几种抑制方法:1. 运用滤波器:通过在电力电子系统中加入滤波器,可以减少电流和电压突变引起的干扰。
滤波器可以选择合适的频率范围进行设计,使其能够有效地过滤掉干扰信号。
2. 优化开关器件设计:改善开关器件的开关过程,减小开关过程中的电压和电流突变,从而减少高频噪声的辐射。
3. 确保设备的接地和屏蔽:合理设计电力电子系统的接地系统,确保设备的接地连接良好。
另外,在设计过程中考虑使用金属屏蔽材料对电力电子系统进行屏蔽,减少辐射干扰。
4. 控制谐波产生:在电力电子系统中,通过合理设计电源变换器的参数,可以减少谐波干扰。
例如,在变频器的设计中,可以采用多级变换结构或者使用滤波器来减少谐波。
电力高压输电线路的电磁干扰分析

电力高压输电线路的电磁干扰分析简介:电力高压输电线路是电力系统输送电能的主要手段之一,具备输电能力强,输电距离远等优点,但其在运行中也会产生电磁辐射,对周围设备和人体健康等有一定影响。
因此对电力高压输电线路的电磁干扰进行分析显得尤为重要。
一、电磁干扰的基本知识1. 电磁辐射电磁辐射指电场和磁场以电磁波形式在空间传播而产生的干扰现象。
在电力系统中,电磁辐射主要由输电线路和变电站设备等产生。
2. 电磁干扰电磁干扰是指电磁波对周围设备和系统产生的影响,可以分为辐射干扰和传导干扰。
在电力系统中,辐射干扰主要是由输电线路产生,传导干扰主要由变电站设备等产生。
3. 辐射场辐射场是指由辐射源产生的电磁波产生的电场和磁场的总和。
在电力系统中,输电线路是大面积的辐射源,其产生的辐射场会对周围设备和人体健康等产生一定的影响。
二、电力高压输电线路的电磁干扰特征1. 地形与周围环境的影响电力高压输电线路的走向和周围的地形、环境有着密切的关系。
在平原地带,由于地面的导电性较好,地表与气体底部的传导层之间的距离较小,输电线路的电磁辐射较强;在山地地带,由于地形的复杂性和自然界中存在的电气屏蔽,高压输电线路的电磁辐射和干扰强度较小。
2. 输电线路的电流和电压输电线路的电流和电压决定了其产生电磁辐射的强度。
通常来说,电流越大,电磁干扰越强。
此外,输电线路的负载率也会对电磁辐射产生影响。
3. 输电线路的结构输电线路的结构和材料对其辐射场分布和干扰强度也有着决定性的影响。
例如,导线直径的增加会导致辐射场的增强;绝缘材料也会对电磁辐射产生重要的影响。
4. 输电线路地线系统在电力高压输电线路中,地线系统对辐射场的分布和强度也有着非常重要的影响。
地线系统数量的增加将会导致辐射场的减小,从而减小电磁干扰的强度。
三、电磁干扰分析方法对电力高压输电线路的电磁干扰进行分析,可以使用电磁场分析方法、射频电场分析方法,还可以进行计算机仿真等。
其中,电磁场分析方法是一种常用的分析方法,通过建立输电线路的三维电磁场模型,分析辐射场的分布和强度,从而对其产生的电磁干扰进行分析。
电源线的干扰问题与解决方法

电源线的干扰问题与解决方法电源线上的干扰问题包括两个方面,一个是电网上的干扰通过电源线传入设备,另一个是设备内的干扰通过电源线传导进电网。
前者是传导抗扰度的问题,后者是传导干扰发射的问题。
在设计中,对这两个方面的问题都要采取措施予以解决。
1 传导抗扰度电网上的干扰可以分为连续的干扰和瞬态的干扰。
这些干扰既可以来自共用电网的其他设备产生的传导性干扰,也可以由空间的电磁波在电力线上感应产生共模干扰。
对于设备威胁最大的干扰是幅度很大的瞬态干扰.这种瞬态干扰主要有两个来源,一个是电网上的感性负载断开时产生的脉冲电压,另一个是附近发生雷电时在电力线上感应的脉冲电压。
感性负载断开时瞬态干扰产生的机理如图1所示。
在电感负载的电路中,当开关断开时,根据电感的特性,电感上的电流不能突然消失,为了维持这个电流,电感上会产生一个很高的反电动势E,根据楞次定律,这个电压为:E = dj / dt = —L ( di / dt )j = 电感中的磁通(T×m2)L = 电感(H)i = 电感中的电流(A)这个反电动势向电感的寄生电容C反向充电。
随着充电电压的升高,触点上的电压也升高,当达到一定程度时,将触点击穿,形成导电通路,电容C开始放电,电压开始下降,当电压降到维持触点空气导通的电压以下时,通路断开,又重复上面的过程。
这种过程一直重复到由于触点之间的距离增加,电容上的电压不能击穿触点为止。
当电容上的电压不能通过击穿触点放电时,就通过电感回路放电,直到电感中的能量耗尽为止.关于这种干扰的说明如下:(1)随着触点的距离越来越远,击穿触点需要的电压越来越高,因此电容上的电压越来越高.(2)随着击穿触点需要的电压越来越高,电容充电的时间越来越长,因此震荡波形的频率越来越低。
(3) 电容C每次击穿触点向电源回路反向放电时,会在电源回路上形成很大的脉冲电流,由于电源阻抗的存在,这些脉冲电流在电源两端形成了脉冲电压,从而对共用这个电源的其他电路造成影响.(4) 从理论上讲,这种干扰仅发生在控制感性负载的机械触点断开的瞬间,但是,实际当触点闭合时,也会发生干扰,这种干扰是由于机械触点跳跃产生的。
新能源电网抗干扰技术研究

新能源电网抗干扰技术研究一、引言随着全球能源需求的不断增长和环境保护的要求,新能源电网作为一种清洁、可再生的能源形式,正逐渐取代传统的化石燃料发电。
然而,新能源电网也面临着一系列的技术挑战,其中之一就是抗干扰技术。
本文将对新能源电网抗干扰技术进行深入研究,并提出相应的解决方案。
二、新能源电网面临的干扰问题1. 外部环境干扰:新能源电网往往与其他设备和系统共享同一环境,如高压输电线路、无线通信设备等。
这些设备和系统会产生无线信号、高频噪声等对新能源电网运行产生干扰。
2. 内部设备互相干扰:新能源发电装置通常由多个组件组成,如光伏组件、风力发动机等。
这些组件之间存在相互影响和互相干扰的问题。
3. 传输线路损耗:由于长距离传输过程中存在传输损耗,信号的质量和强度会受到影响,从而导致干扰的产生。
三、新能源电网抗干扰技术的研究现状目前,针对新能源电网抗干扰技术的研究已经取得了一些进展。
以下是一些主要的研究方向和方法:1. 信号处理技术:通过采用数字信号处理技术,对新能源电网中的信号进行滤波、降噪等处理,从而提高信号质量和抗干扰能力。
2. 电磁兼容性设计:通过合理设计新能源发电装置和输电线路等设备,降低互相之间的干扰程度。
例如,在光伏组件中采用屏蔽措施减少外部噪声对组件性能的影响。
3. 传输线路优化:通过优化传输线路设计、降低传输损耗等措施,提高信号传输质量和抗干扰性能。
4. 频谱管理:通过合理规划频谱资源、优化频谱分配等手段,减少频谱资源争夺导致的干扰问题。
四、新能源电网抗干扰技术的挑战与解决方案1. 技术挑战(1)多种干扰源的复杂性:新能源电网所面临的干扰源多种多样,如电磁辐射、无线信号干扰等,这些干扰源之间可能存在相互影响和叠加效应,增加了抗干扰技术的难度。
(2)抗干扰技术与新能源电网性能之间的平衡:抗干扰技术往往需要对新能源电网进行一定程度上的改造和优化,但这可能会对新能源电网的性能产生一定影响。
因此,在研究抗干扰技术时需要平衡抗干扰性能和新能源电网性能之间的关系。
电力系统中常见干扰及变电站抗干扰措施-电力论文-水利论文

电力系统中常见干扰及变电站抗干扰措施-电力论文-水利论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——变电站内的各类干扰,由于其频率高、幅度大等特点极大地影响微机保护装置的正确动作,因此有必要针对各类干扰提出保证电力继电保护装置正常工作的抗干扰措施,本文基于保证微机型继电保护装置和自动装置安全可靠运行目的,结合实际工作经验及查阅相关资料,提出变电站抗干扰措施和继电保护抗干扰措施,可为相关工作者提供参考和借鉴。
1、电力系统中常见的几种干扰1.1高频干扰变电站的一次设备包括断路器、隔离刀闸等,在工作时都会产生高频干扰,从而对变电站二次回路带来影响。
在变电站内进行一些常规操作,如断路器合闸送电、带电操作隔离刀闸等,都会产生较大的高频干扰。
如图1所示为带电操作隔离刀闸向不带电的母线充电的情况。
如图1所示,电源侧电压为US,纯电容侧电压为UL,此时,可以将母线等效纯电容性负荷,在隔离开关逐渐合闸的过程中,触点间的电场强度会增大,并发生拉弧情况。
在实际的现场操作中,一般隔离刀闸闭合的速度较慢,所以,当电源侧的工频电压达到最大时,会出现第一次拉弧。
此后电路中的电流会经过接通的触点来对电容充电。
电容电压充满后充电回路自动断开,当系统充电到通过零电位时,US与UL之间电压逐渐变大,最后倒换极性并大于击穿电压,导致了开关的第二次击穿,并重复对电容的充电过程,如此循环往复,在闪络和拉弧的过程中,会产生高频干扰,随着合闸的过程不断进行,高频干扰会逐渐降低。
带电操作隔离刀闸带来的高频干扰主要体现在拉弧的初始阶段,约为200~300次/s,这种拉弧将带来较陡的沿着母线传播的电流与电压波,最终通过母线上连接的电容设备进入地网,并通过行波的反射产生频率为50kHz~5MHz的高频振荡,并与二次回路发生耦合,形成强烈的电磁干扰。
1.2电磁干扰电磁干扰主要是由各类电力电子元件所产生的,如手机、移动电话等,通过电磁感应在设备周围形成高频信号,通过各种半导体回路成为一个信号源,再经过整流后,可能造成装置的逻辑处理回路出现问题,比如逻辑电位偏移、逻辑混乱等。
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浅析电网干扰
在公共电网上存在着各形式的干扰。
除了供电中断可以明显察觉外,绝大多数干扰都是不容易察觉的。
然而,正是这种不易察觉的干扰对正常运行的电器电子设备存在着严重的威胁。
如:雷电在电网上感应的干扰可使瞬间电压高达二万伏以上,将电网上的用电设备烧毁。
高次谐波在零线上的干扰会严重影响高频通讯设备的工作,使数字电路误操作,从而导致通讯中断,系统数据丢失等的严重后果。
习惯上将电网干扰分为下述几种:
一、低频干扰。
A.过压:电压持续高于额定值的10%以上。
B.久压:电压持续低于额定值的15%以下。
C.断电:大于300ms的供电中断。
D.间断:小于300ms供电中断。
E.浪涌:电压高于额定值的10%以上,持续时间1至数个周期。
F.频率漂移:频率偏移正常值的+2%。
二、高频干扰。
A.尖峰:高于额定电压若干信,有时可高达数千伏,持续时间为毫秒级的短时过压。
B.毛刺:高于额定电压若干倍,有时可高达上万伏,持续时间为微秒级的瞬时过压。
C.高次谐波:由于负载的非线性引起的电网波形的畸变。
D.低频干扰产生的主要原因为:
大型电器的开、关机;电网负荷变化过大(超载或轻载);负载短路等。