电网谐波在线监测系统解决方案
电网谐波监测管理制度
电网谐波监测管理制度1 范围本标准规定了公司电网在设计、运行及用电管理等方面的谐波监测管理工作，适用于长乐供电公司所辖电网。
2 规范性引用文件《中华人民共和国电力法》DL/T1053 －2007 《电能质量技术监督规程》国家电网生[2005]682 号《国家电网公司电网电能质量技术监督规定》电生产[2009]179 号《省电力有限公司电能质量管理办法（试行）》GB/T14549-93 《电能质量公用电网谐波》GB 12326-2000 《电能质量电压允许波动和闪变》GB/T 15543-1995 《电能质量三相电压允许不平衡度》水电电生字第83 号《全国供用电规则》SD131-84 《电力系统技术导则（试行）》SDJ161-85 《电力系统设计技术规程（试行）》3 职责3.1 生技部作为谐波监测管理工作的归口管理部门，负责年度谐波监测工作的计划、协调及数据汇总上报工作；负责组织对因谐波问题导致的重大设备、电网事故或异常的分析，制定反事故的技术措施；负责组织对用户设备参数的谐波审查、评估，组织发布公司谐波监测报告并提出治理要求；负责组织容量在1000kVA 及以上谐波污染源治理方案审查及治理工程验收。
3.2 检修部作为谐波监测管理工作的测试部门，负责年度具体谐波监测工作，参与因谐波问题导致的事故与异常的分析测量。
3.3 设计所作为谐波监测管理工作的协作部门，负责谐波污染源用户接入用电方案的审查，必要时要求用户补充消谐装置设计。
3.4 营销部作为谐波监测管理工作的配合部门，负责提供所辖非线性用户相关参数和运行特点；根据谐波监测结果确定用户供电方案，并在与用户签订《供用电协议》中明确谐波管理的相关要求和责任；负责监督、指导谐波源客户谐波治理装置的运行。
3.5 调度所作为谐波监测管理工作的配合部门，负责提供电网运行参数，参加电网重大谐波事故或异常的分析及调查工作。
4 管理内容与方法4.1 电网谐波的技术管理4.1.1 电网电压母线的电压正弦波形畸变率、电压波动值和闪变值、三相电压不平衡度应符合国家标准《电能质量公用电网谐波》( GB/T14549-93 )、《电能质量允许波动和闪变》(GB12326-2000)和《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995 )的限值规定4.1.2 对电网谐波进行监测，建立电网电能质量在线监测平台及数据库，建立健全用户电能质量污染源技术档案，对电网谐波测试数据进行分析。
北京电力公司电网谐波管理办法
北京电力公司电网谐波管理办法电能质量-公用电网谐波工作治理方法〔试行〕第一章总那么第一条为了加强北京电力公司电能质量-公用电网谐波治理工作，保证公用电网的安全经济运行，依法爱护用电秩序，保证宽敞用户的合法权益，特制定本方法。
第二条本方法制定依据：«中华人民共和国电力法»«供电营业规那么»«用电检查治理方法»«电能质量公用电网谐波»〔GB/T14549-93〕«电能质量电压波动和闪变»〔GB12326－2000〕«电能质量三相电压承诺不平稳度»〔GB/T15543－95〕«低压电气及电子设备发出的谐波电流限值»〔GB17625.1-1998〕«北京市工业整流设备谐波限制标准»〔DB11/078-1997〕第三条本方法所涉及的电能质量指标要紧是：谐波、电压波动与闪变、三相不平稳度第四条北京电力公司电能质量-公网谐波治理实行职能机构全过程归口治理和分级负责制度。
执行谐波治理工作目标责任制和考核制度。
第五条本方法适用于北京电力公司系统所管辖的单位。
系统外的单位在承包或参与公司系统项目建设和提供技术服务时也应遵照本方法。
第二章机构和职责第六条北京电力公司科技信息部是公司谐波治理工作的职能归口治理机构，在公司谐波领导小组〔公司科技领导小组代行职责〕的领导下负责全公司的谐波治理工作。
公司所属各单位应依照谐波治理工作的任务和需要，设置谐波治理机构，设立谐波治理专责领导和谐波治理专责人，以加强谐波治理专业队伍建设。
第七条北京电力公司科技信息部谐波治理工作的要紧职责是：1、贯彻执行国家及地点电能质量的法律、法规和方针、政策、标准，依据上级规章制度、规划和打算，组织制定和实施公司的电能质量-公网谐波治理工作的方针、政策。
2、负责公司电能质量-公网谐波治理工作的规章、规划和打算的制定工作。
电力系统谐波的测量及其分析
第30卷 2008年1月 湖州师范学院学报Jo ur nal of Huzhou Teache rs College Vol.30J an.,2008电力系统谐波的测量及其分析3凌志峰(长兴供电局,浙江长兴313100)摘 要:谐波测量在电力系统中有着重要的地位和作用.本文从谐波的特点出发,结合相关谐波标准,对写字楼的谐波进行实地测量,用MA TLAB 进行数据仿真,得出各谐波源的特性,并提出了相应的解决方案.进而对谐波的测量、监测与管理有一个全面的认识,以利于谐波的综合治理.关键词:谐波;MATL AB 仿真;滤波器中图分类号:TM835文献标识码:A文章编号:100921734(2008)S0200812081 谐波电力系统中,在额定的频率和稳定的电压外,波形畸变和三相电压或电流不平衡也是影响电能质量的重要因素.随着电力电子技术的不断发展,电力系统中的非线性负荷日益增多.如各种换流设备、电弧炉、电视机、节能灯等.这些负荷产生的谐波电流注入公用电网,使电网波形产生畸变,威胁着电网中的各种电气设备的安全经济运行.电网中谐波问题需进行理论研究,也必须进行实际测量和治理的研究.但由于电网中谐波问题复杂,往往需要从实际测量的结果进行深入研究,因此要求有可靠的测试手段与装置进行长期的在线监测.本文选择了杭州的写字楼,根据实际测试结果分析谐波对电力系统的影响.1.1 谐波的定义谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍.这是将一个周期电气量按傅立叶级数展开而得到的.当电路为线性电路时,电路中没有除50Hz 以外的其它频率存在,因而无谐波分量.而为非线性电路时,就会产生谐波,引起波形的畸变.谐波产生的原因如下:(1)电源本身的谐波.这是由于发电机的制造工艺问题,致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波,因此产生的感应电动势也会稍稍偏离正弦电动势,即所产生的电流稍偏离正弦电流.当然,当几个这样的电源并网时,总电源的电流也偏离正弦波.这部分只占谐波的小部分.(2)由非线性负载所致.谐波产生的另一个原因是由于非线性负载.当电流流经线性负载时,负载上电流与施加电压呈线性关系;电流流经非线性负载时,负载上电流为非正弦波,即产生谐波.1.2 谐波的国家标准1.2.1 谐波电压允许值谐波电压的限值是按电网标准电压规定的.公用电网谐波电压(相电压)限值见表1.表1 公用电网谐波电压(相电压)限值电网标准电压/kV总谐波畸变率T HD U /%各次谐波电压含有率HRUh/%奇次偶次0.38 5.0 4.0 2.06～10 4.0 3.2 1.635～66 3.0 2.4 1.21102.01.60.83收稿日期225作者简介凌志峰,助理工程师,从事谐波管理研究:2007122:.T H D U =∑∞h =2U 2h /U 1×100%,HRU h =U h /U 1×100%,U h 和U 1分别为第h 次谐波电压和基波电压.1.2.2 谐波电流允许值谐波电流规定了一定电压等级的电网在基准容量下公共连接点(PCC )的全部用户向该点注入的谐波电流分量的允许值,见表3.当最小短路容量不同于基准短路容量时,谐波电流的允许值按式(1)换算.I h =S k1S k2I p .(1)式中,S k1为公共连接点最小短路容量,S k 2为基准短路容量.当PCC 上有多个用户时,某个用户的谐波电流允许值可由式(2)计算:I h i =I h (S i /S t )1/α.(2)式中,S i 为第i 个用户的用户协议容量,S t 为公共连接点的供电设备容量,α为相位迭加系数,按表2取值.表2 相位迭加系数h35711139、>13偶次α1.11.21.41.81.92表3 注入公共连接点的谐波电流允许值标准电压/kV 基准短路容量/MVA 谐波次数及波电流允许值/A23456789101112131415161718192021222324250.38078623962264419211628132411129.7188.6167.88.97.114 6.512610043342134142411118.5167.113 6.1 6.8 5.310 4.794.3 4.9 3.97.4 3.6 6.810100262013208.515 6.4 6.8 5.19.3 4.37.9 3.7 4.1 3.2 1.5 2.8 3.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.13525015127.712 5.18.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.56650016138.113 5.49.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.752.3 2.623.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6100750129.669.646.833.2 2.44.323.7 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.111.9 某写字楼短路容量为20MVA ,变压器额定容量为1000K V A ,PCC2用户协议用电电流为200A 的380V 电网,计算得谐波电流允许值见表4.表4 写字楼的谐波电流允许值级别谐波次数及允许值(A )357911PCC1124124884256PCC219.722.920.715.318.21.3 谐波的主要来源电力系统中的发电、输电、配电、用电等几个环节都可能产生谐波,其中产生谐波最多的是在用电环节上.如晶闸管式整流设备、变频装置、充气电光源以及家用电器都能产生一定量的谐波.晶闸管整流技术在电力机车、充电装置、开关电源等很多方面已被普遍采用.它采用移相原理,从电网吸收的是半周正弦波,留给电网剩下的是半周正弦波,这种半周正弦波分解后能产生大量的谐波.有统计表明,整流设备所产生的谐波占整个谐波的近40%,是最大的谐波源.变频原理常用于水泵、风机等设备中.变频一般分为两类:交-直-交变频器和交-交变频器.前者将380V 50Hz 工频电源经三相桥式可控硅整流,变成直流电压信号,滤波后由大功率晶体开关元件逆变成可变频率的交流信号后者将固定频率的交流电直接转换成相数一致但频率可调的交流电两者均采用相位控制技术,所以在变换后会产生含复杂成分的谐波因变频装置一般具有较大功率,所以也会对电网造成严重的谐波污染28湖州师范学院学报 第30卷....1.4 谐波的危害电力网中广泛使用补偿功率因数的电容器,同时存在分布电容,它们与系统的感性部分组合,在一定的频率下,可能存在串联或并联的谐振条件.当系统中该次频率的谐波足够大时,就会造成危险的过电压或过电流.谐波会大大增加电力变压器的铜耗和铁损,降低变压器的有效出力.谐波导致的噪声会使变电所的噪声污染指数超标,影响工作人员的身心健康.对于电力电容器,谐波会导致端电压升高,损耗加大,电容器发热,加速老化,从而缩短使用寿命.配网中使用大量异步电动机产生的谐波会增加附加损耗.负序谐波产生的负序旋转磁场会产生制动力矩,影响电动机的有功出力.谐波可能使电能计量产生较大误差,严重时会导致计量混乱.同样,谐波也是引起滤波装置误启动,保护误动和拒动的重要因素.此外,谐波会通过静电感应、电磁感应以及传导等多种方式耦合进通讯系统,影响它们的正常运行.对于人体,谐波会刺激人体细胞,使正常的细胞膜电位发生快速波动或可逆的翻转,当这种波动或翻转频率接近谐波频率时,会影响人体大脑与心脏.2 写字楼的谐波分析2.1 本案例所用的测量设备Power SA TEL ITE 是日本富士电机公司开发的新型电能计测终端,如图1所示.其体积小,精度高,安装方便,非常适合应用在电力系统用户端对电能质量进行的采集分析.本测量装置根据3通道的电压输入和5通道的电流输入算出有效值和瞬时值数据,从电压电流的变化检测中进行记录取样波形数据,同时实施电功率的算出和记录保存.在通信接口功能中安装L AN (10base )端口,能方便各种通用网络机连接,是一种能遥控操作、监控和记录数据的装置.本测量装置是一种内装被用电源及辅助电压互感器(电流互感器除外)的体型结构测量装置,如图2所示.图2 测量装置的结构概况 测量方法通过使用信号触发器能记录电压和电流变化时的波形数据,以及收集系统的现象解析所需的数据触发方式见表5,记录文件的容量见表6382008年 凌志峰:电力系统谐波的测量及其分析2.2..表5 触发方式一览表触发器类别概要信号触发器(电压)过电压电压的有效值超设定值时触发电压不足电压的有效值低于设定值时触发有效值变化幅电压电压的有效值跟一个周期前相比,变化部分超过设定值时触发信号触发器(电流)过电流电流的有效值超过设定值时触发电流不足电流的有效值低于设定值时触发有效值变化幅电流电流的有效值跟一个周期前相比,变化部分超过设定值时触发表6 记录文件的容量取样1秒2秒3秒4秒600Hz 30K B 60K B 90K B 120K B 1200Hz 60K B 120K B 170K B 230K B 2400Hz 120K B 240K B 350K B 460K B 4800Hz230K B460K B690K B920K B 因触发生成的CSV 文件,用终端号+日时的文件名被保存在存贮卡内的Case2文件夹内.图3为Power SA T EL IT E 基本连接图.在谐波测量中,用到Power SA TEL ITE 波形记录功能,采用定时触发,采样频率为4800Hz ,采样时间为1秒.2.3 用电负荷统计要正确对写字楼进行谐波估计,首先要对用电负荷进行统计.图4为写字楼的配电系统模型.图 写字楼配电系统48湖州师范学院学报 第30卷4电力负荷的统计是一项十分复杂的工作,电力负荷的大小及逐时变化特征不仅与各种用电设备的安装功率相关,还与设备的耗电使用性能及作息时间直接相关.我们对一台1000kVA变压器供电的楼群中一座典型的写字楼进行负荷统计与检测,统计结果见表7.表7 一号楼用电负荷统计照明设备办公设备节能灯日光灯电脑打印机复印机额定功率15W40W150W40W80W数量56盏160支90台30台6台2.4 数据测量与分析在对一号楼采集的多组电压电流数据后,用MA TL AB进行仿真分析,图5、图6为一个周期的波形图,同时对单个的日光灯、节能灯、电脑、打印机分别进行了数据测量与分析.2.4.1 PCC2上谐波由MA TL AB分析结果见表8.表8 PCC2谐波水平谐波次数357911电压谐波含量/%图示 2.67 1.32 1.150.710.55最大 2.73 1.51 1.180.860.83平均 2.23 1.200.850.700.50电流谐波含量图示35353最大335365平均3582008年 凌志峰:电力系统谐波的测量及其分析/A 14.710..9 2.440.92.0 4.0714.7.90 4.9 20.9920.9711.2 4.07 2.9 从表8可以看出,谐波奇次高,偶次低,其中主要是3次、5次谐波.这是因为这些负荷中广泛采用了单相整流装置.与表1、表4比较可以得出,在PCC2上的电压基本满足谐波标准,电流的谐波畸变比较严重,已经超出国标允许值.2.4.2 主要的谐波源(1)日光灯谐波源见图7.()打印机(激光打印机)波源见图、图、图和图由M TL B 分析得出的主要谐波源电流见表68湖州师范学院学报 第30卷49101112.A A 9.表9 主要谐波源的谐波电流谐波次数357911电流谐波含量日光灯0.0400.0030.0050.0040.001节能灯0.0330.0210.0240.0170.016电脑0.2330.190.1360.0780.03打印机0.0670.0520.0260.0120.015 需要说明的是,电梯、空调设备等也是写字楼中的重要谐波源,本次测试写字楼空调采用普通工作机制,谐波效应不明显从实验数据可以看出,这些典型的非线性负荷谐波都呈现出奇次高、偶次低的特性,其中3、5次谐波最大办公楼配电网上测到的谐波主要是这些负荷产生的782008年 凌志峰:电力系统谐波的测量及其分析...2.4.3 分析结果根据谐波的叠加原理,在本文测试的配电系统中,由表4、表9计算得PCC1上单一负荷时满足谐波允许值的最大数量(电脑包括主机和CR T 显示器)见表10.表10 单一负荷时满足谐波电流允许的最大数量谐波源日光灯节能灯电脑打印机最大数量49259684294 办公楼配电系统的谐波主要是写字楼自身的非线性负荷引起的.高压供电端的背景谐波通常能满足国标的限值要求,如果负荷中非线性负荷比重较大,就可能造成电流谐波分量超出国标的允许值.本案例测量的配电系统短路容量为20MVA ,变压器额定容量为1000kV A ,具体测量对象为其中的一座典型写字楼.该写字楼用户协议用电电流为200A.测试结果表明,写字楼进线端电压谐波含量远低于国标允许值,但奇次电流谐波较大,其中3次平均谐波含量超出国标允许上限,5次谐波含量有时超过国标允许上限,因此需要加装滤除3、5次谐波的滤波装置.本案例从谐波约束的角度对在单一负荷情况下各类典型非线性办公负荷的最大允许数量,当办公楼负荷达到相应规模时应考虑安装相应的滤波装置.2.5 解决方案对于写字楼负荷的谐波问题,推荐的解决方案有以下几点:2.5.1 加装无源滤波器在大的谐波源附近或主要出线处安装若干单调谐波及高通滤波器支路,以吸收谐波电流.这种方案可以有效减小谐波量.也可以同时考虑无功补偿问题.2.5.2 改变谐波源的配置方式具有谐波互补性的设备应集中安装,否则应适当分散或交错使用,适当限制谐波量大的工作方式.该方案可以减小谐波的影响,但对设备配置和工作方式有特殊要求.2.5.3 改善三相不平衡度找出因电源电压、线路阻抗和负荷特性因素导致的三相不平衡原因加以消除.该方案可以有效地减小3次谐波的产生,有利于设备的正常用电,减小损耗.3 结语对于写字楼及家用电气设备,由于数量很多,不能像对大容量谐波源那样逐个进行对电网谐波干扰的控制,这就需要通过制订设备的产品标准,控制其注入电网的谐波成分,防止其对电网及电网中其它电气设备的相互干扰.谐波治理是综合治理过程,是改善供电品质的重要手段.国家对电网各级电压谐波水平进行了量化限制,对用户注入公用电网的谐波电流也进行了相应的规定.目前高压配电的许多用户,对谐波的危害也没有引起足够的重视,往往认为谐波治理是电力部门的事情,为此,电力管理部门应加强谐波治理方面的宣传,强调谐波治理的重要性.参考文献:[1]林海雪.现代电能质量的基本问题[J ].电网技术,2001,25(10):5～12.[2]陈警众.电能质量讲座第一讲———电能质量的常规要求[J ].供用电,2000,17(3):53～55.[3]陈振生.电网谐波的危害及抑制技术[J ].江苏电器,2004(1):4～8.[4]李燕青,陈志业,李鹏,等.电力系统谐波抑制技术[J ].华北电力大学学报,2001,28(4):19～22.[5]翁利民电力电子技术,抑制无功功率补偿技术研究综述[]电力电容器,(3)6～[6]肖雁鸿,毛筱,周靖林,等电力系统谐波测量方法综述[]电网技术,,6(6)6～6[]徐丙垠,李天友,金文龙电能质量问题及其管理[]电力设备,3,()6～6388湖州师范学院学报 第30卷.J .2004:10..J .20022:1 4.7.J .20041:0.。
谐波治理及无功补偿方案
谐波治理及无功补偿方案谐波治理及无功补偿方案随着现代电力系统的快速发展和应用，电力质量问题日益凸显。
其中一个主要问题就是谐波污染，谐波污染会对电力系统产生极大的危害，如烧毁电器设备、造成供电失灵等。
为了有效解决谐波污染问题，可以采用谐波治理及无功补偿方案。
一、谐波治理1.谐波发生的原因谐波是指电源产生的不同于基波频率的信号，其会把电力系统中的电压和电流形成很多波峰，属于高频电流。
2.谐波的产生谐波的形成，主要是由非线性负载所引起（例如变频器、电子电路等），这些负载会对输电线路上传输的电能进行畸变，导致电力系统中产生多余的波形。
3.谐波的危害谐波的危害十分显著，其主要表现为电力系统中的电器设备可能会受到烧毁的风险，从而引发一系列的安全事故和设备故障。
4.谐波治理方案（1）滤波器法：通过在负载侧增加合适的滤波器，可以去除输出信号中的高频波形，让电力系统中的电路保持基波同步。
（2）减小非线性负载法：由于非线性负载是谐波形成的主要原因，因此可以通过减少或替换负载器件，从而降低谐波的产生。
（3）提高系统阻抗法：当系统的阻抗增加时，电源的输出电流会减少，从而谐波的产生会得到一定的减少。
二、无功补偿1.无功补偿的原理无功补偿是一种电力系统中无功功率的调节方法，其通过连接电容器或电感器，来对补偿线路进行补偿，从而实现对无功功率的控制和调节。
2.无功功率的特点无功功率具有波动性和成段性的特点，这是由于电力系统中产生的无功功率主要受到负载方向或回路的变化所影响。
3.无功补偿的作用（1）提高功率因数：在无功补偿的情况下，系统的功率因数会有所提高，从而有效降低负载对电力系统的影响。
（2）降低电网损耗：通过对电路进行无功补偿，可以将电力系统中的无功功率转化为有用的有功功率，从而减少电网的能量损耗。
（3）提高电力系统的稳定性：无功功率的波动会影响电力系统的稳定性，因此，通过无功补偿，可以有效地提高电力系统的稳定性。
4.无功补偿方案（1）串联电容补偿法：通过在电路中增加合适的等效容值，可以将谐波电流从发电端分流到电容器中。
电力谐波的产生原因及抑制方法
电力谐波的产生原因及抑制方法电力谐波是指电力系统中产生的非正弦波形，它由于交流电系统中的非线性负载、电力线上的电容器和电感器等因素引起。
电力谐波在电力系统中的存在可能会导致设备的故障、能源浪费和电网负载能力的下降。
因此，对电力谐波的产生进行有效的抑制是非常重要的。
1.非线性负载：非线性负载是电力谐波的主要源头。
非线性负载通常包括电力电子设备，如电视、计算机、UPS电源、逆变器、风力发电机等。
这些设备的工作原理会产生非线性电流，进而导致电网中谐波的产生。
2.电容器和电感器：电容器和电感器也会对电力谐波的产生做出贡献。
在电力系统中，电容器和电感器常用于无功补偿和电能储存。
然而，由于电容器和电感器的等效电路具有谐振特性，它们会对电力谐波起到放大的作用。
3.电网接地方式：电网的接地方式也会影响电力谐波的产生。
当电网采用不完全中性接地时，地线电流会导致电子设备的谐波污染。
抑制电力谐波的方法有多种，下面将介绍几种常见的方法：1.优化电力系统设计：对于新建的电力系统，可以采用谐波抑制措施进行设计。
例如，将非线性负载远离主要的电源和敏感设备，减少非线性负载对谐波的干扰。
2.增加电力系统的容量：增加系统容量可以降低电力谐波对设备的影响。
通过增加设备的容量，可以减少设备的负载率，从而降低了负载谐波。
3.应用谐波滤波器：谐波滤波器是目前应用最广泛的抑制电力谐波的方法之一、谐波滤波器可将电力谐波从电网中滤除，从而减少对设备的影响。
4.提高设备的抗谐波能力：可以通过改善设备的设计或增加额外的抗谐波装置，使得设备能够更好地抵抗电力谐波的干扰。
5.加强监测和管理：及时监测电力谐波的产生和影响程度，对于谐波超标的情况进行调整和管理。
可以采用在线监测系统对电力谐波进行实时监测，并根据监测结果采取适当的措施。
综上所述，电力谐波的产生原因主要是非线性负载、电容器和电感器以及电网接地方式等因素的综合作用。
为了有效抑制电力谐波，需要采用适当的方法，包括优化电力系统设计、增加系统容量、应用谐波滤波器、提高设备的抗谐波能力以及加强监测和管理等。
谐波测试方案
电网谐波检测方案一、检测依据1、国家煤矿安全监察局关于印发《煤矿安全质量标准化考核评级办法（试行）》和《煤矿安全质量标准化基本要求及评分办法（试行）》的通知（煤安监行管[2013]1号）2、电能质量公用电网谐波GB/T 14549-1993二、检测项目谐波电压、谐波电流三、检测流程1、熟悉企业的供电系统，了解主要供电线路及供电区域，核实各供电线路的基本参数，主要包括供电线路名称、电压变比、电流变比、主要负荷及运行时段等。
2、依据各区域的用电负荷情况选择测点。
针对企业主要的用电负荷及对供电网络和安全生产有重大影响的线路进行测试。
根据煤矿企业的生产特点，主要的测点包括：总进线（35kV、110kV、6kV、10kV、0.4kV等），单路供电线路（主井、副井、扇风机、压风机、下井等）。
3、各测点检测方法（1）总述在进行测试时，首先了解企业一天中的用电负荷情况，包括用电负荷大小、主要用电负荷的组成、谐波源（变频器、整流柜等设备）的启用情况、地面和井下设备检维修时间等。
根据实际用电情况合理安排各测点测试的时间区间，制定测试计划。
各测点测试位置为各线路的配电柜的二次侧，以计量线路为首选。
由配电柜二次侧取得电压和电流信号，并根据配电柜互感器个数合理选取仪器接线方式，将仪器接入电网；然后根据实际情况设置仪器的接线方式、电压等级、电压电流互感比、短路容量等，进行测试，并且保存数据以供数理统计分析和出具检测报告。
针对总进线的测试选取在企业正常供电、用电负荷较小且主要谐波源运行的情况下进行。
根据检测标准的要求谐波次数选取为25次，测量的间隔时间不大于2min，测量数据个数为了满足数理统计的要求，一般不少于30组。
针对单路供电线路选取主要设备正常运行的情况下进行测试，根据检测标准的要求谐波次数选取为25次，测量的间隔时间不大于2min，测量数据个数为了满足数理统计的要求，一般不少于30组。
（1）35kV总进线35kV总进线是外部电网与企业供电系统的连接点，该测点能够反映出外部电网向企业供应的电压质量和企业向外部电网反馈的电流质量情况，是保证外部电网和企业内部用电安全的主要节点。
电力系统中谐波分析与治理
电力系统中谐波分析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，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。
谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。
因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。
一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。
在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。
2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。
3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。
2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。
3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。
4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。
常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。
通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。
2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。
谐波治理方案
谐波治理方案目录1.评估依据：国家标准具体内容 (2)1.1国家标准对谐波的要求 (2)2.项目概述 (2)现场情况描述项目背景 (2)现场测试数据 (5)结论 (9)3.谐波治理方案…………… (9)谐波来源及危害 (9)谐波的防护 (11)数值计算 (12)设计选型 (14)4.PQFS有源滤波器介绍 (16)工作原理 (16)PQFS有源滤波器技术数据 (19)安装方式 (20)控制技术 (20)无功补偿功能 (21)PQFS典型应用效果 (21)5.PQFS有源滤波器照片 (22)1. 评估依据：国家标准具体内容1．1 国家标准对谐波的要求：根据中华人民共和国国家标准《电能质量、公用电网谐波》GB/T14549-93中规定公用电网谐波电压（相电压）、电流限值如下：1）谐波电压限值公用电网谐波电压（相电压）不应超过下表中规定的允许值。
2）谐波电流限值a)公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不应超过下表中规定的允许值。
电压Kv 短路容量MVA10 786210 100b)同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。
2．项目概述2．1 现场情况描述项目背景1）测试现场描述公司车间供电系统进行谐波检测，本次测试仪器选用FLUKE 435 电能质量测试仪，测试点分别设置在低压配电房总进线开关的输出端（见图一）、阴极涂布机密母插接箱电源开关的输出端（见图二）、化成机密母插接箱电源开关的输出端（见图三）、搅拌机控制箱电源开关的输出端（见图四）。
经现场测试，线路存在较大的谐波电流，主要谐波次数为3次、5次、7次、11次。
由于供电系统电能质量恶劣，谐波畸变率高，给设备的正常运行带来了极大的安全隐患。
2）测试点3#变图一、低压配电房测试点示意图图二、阴极涂布机测试点示意图图三、化成机测试点示意图图四、搅拌机测试点示意图2．2 现场测试数据2．2．1 低压配电房测试数据1）电压波形图2）电流波形图3）谐波电流计量屏幕4）谐波电压计量屏幕5）谐波频谱屏幕6）记录数据附录一：低压配电房测试记录数据；附录二：低压配电房测试谐波频谱全图。
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电网谐波在线监测系统解决方案 作者：佚名 资源来源：061111点击数：652更新时间：2006-11-11
一. 概述 随着现代化的进程，非线性、冲击性和不对称性负荷大量接入电网，供电质量日趋 严重。由于对生活质量和工作效率的高要求，现在人们比以往任何时候更加关注电 能质量问题。 电能质量包含多个方面，如电网电压偏差、电压谐波、电压波动与闪变、三相电压 不平衡度等，但电压谐波是电能质量中最重要的一种。谐波主要是由用户中的非线 性用电负荷（如：整流装置、冶炼炉、电气化机车等）引起的，一个用户引起的谐 波不仅影响到自身，而且污染电网并影响到该电网中的其它电力用户。 然而，由于电网的广泛性和谐波的普遍性，广大电力用户、电力生产厂和供电公司 希望随时随地了解电网谐波情况，因此通过对电网各点谐波的监测，并对谐波进行 分析处理，以推进谐波的治理，提高电网的电能质量和加强电网的管理，有着重要 意义
二. 系统的特点 电网谐波电压在线监测系统的主要特点体现以下几个方面： 全面性：配电网的各级高电压母线处（测量关口）、谐波源接入公用电网的公共连 接点（包括用户处）。本系统既可以实现单个变电站的谐波在线监测，也可以实现 区域变电站的谐波在线监测。 实用性：长期在线监测、安全、可靠、操作方便，可实现自动化。 经济性：现场安装的仪器功能简单、体积小、价格低，又能在平时作为常规仪器进 行显示、谐波越限报警，便于推广和普及。 安全性：本系统采用无线通信方式，实现远程操控或就地无线通讯的非接触式操控 方式，有效地保证了仪器和工作人员的安全。 抗干扰：现场存在强电磁干扰，采用了多种措施提高仪器抗干扰能力。结构上，采 用了屏蔽式箱体结构，硬件设计上，加设看门狗电路、复合滤波电路和信号隔离电 路；软件设计上采用数字滤波技术、数据校验技术、实时诊断技术等。 技术性：本系统采用的谐波测量仪器工作原理的技术水平要高，便于对实时监测的 传输的数字信号在接收终端进行记录、分析、统计、储存和打印；高电压母线的谐 波信号采集用国内首创的由西安亿维电力技术发展有限公司研制的《高压谐波监测 系统》；本系统终端处理的软件功能强、容量大。
三. 电网谐波测量的目的与依据 目的 对发电、供电、用电三方的监督管理，保证公用电网的谐波指标限值在国家标准规 定的范围之内，以保障国民经济各行各业的正常生产和产品质量以及人民的生活质 量。
依据 1 .测量标准
原电力工业部标准《关于电网谐波管理的暂行规定》； 国家标准GB/T14549-93《电能质量 公用电网谐波》； 国家标准GB17625.7-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值》； 国家标准GB17626.7-1998《供电系统及所连设备谐波、间谐波的测量和测量仪器 导则》。
2. 测量条件
选择电网正常供电时系统可能出现的最小运行方式，且在谐波源工作周期中谐波量 大的时段内。 当测量点附近安装有电力电容器组或谐波滤波器时，有可能会产生某次谐波放大或 谐振，应在各种运行组合的方式下进行测量。
3. 监测点
原则上选择谐波源接入公用电网的公共连接点 ，即供用电协议规定的电能计量点， 测量该点的谐波电压和谐波源（干扰电能质量的用电设备）注入公用电网的谐波电 流。
4. 测试量
谐波电压和谐波电流的谐波次数一般测量第 2-25次，谐波电压用含有率（% ）表 示，谐波电流用有效值（A ）表示，总谐波畸变率用 THD （ % ）表示。
5. 测量间隔和持续时间
对于负荷变化快的谐波源（如：电弧炉、轧机、电力机车等），测量间隔时间不大 于2分，测量次数不小于30次。 对于负荷变化慢的谐波源（如：化工整流器、直流输电换流站等），测量间隔和持 续时间不作规定。
6. 测量数据的处理及谐波水平值的确定
标准规定：取测量时段内各相持续测量过程中实测值的 95%概率值，并取三相中最 大一相的值，作为测试时段的谐波水平值，并以此作为判断谐波是否超标的依据。
四. 谐波测量方法的规定 1. 谐波测量方法
国际电工委员会（IEC ）标准的规定，把谐波按其波动快慢和性质分为四类： ⑴准稳态（慢变化）谐波； ⑵波动谐波； ⑶快速变化谐波； ⑷间谐波及其虚拟部分。 标准中规定的谐波主要指前三类，并对不同波动性质的测量间隔，即测量时段及由 测量值确定谐波值的方法提出如下建议： ⑴很短间隔：T VS = 3s ； ⑵短间隔：T SH = 10min ; ⑶长间隔：T L = 1h ； ⑷日间隔：T D = 24h ； ⑸周间隔：T W = 7d。
2. 电网电能质量最低的运行合格率 表1电能质量国家标准摘要 标准编号 标准名称 电能质量指标允许限值 最低的运 行合格率
GB/T14549-93 公用电网谐 波 各级电网谐波电压限值（%） 98 电压（kV） 电压总谐波 畸变率
各级谐波电压含有率
奇次 偶次
0.38 5.0 4.0 2.0 6,10 4.0 3.2 1.6 35,66 3.0 2.4 1.2 110 2.0 1.6 0.8 注入公共连接点的谐波电流允许值见下表
表2 :注入公共连接点的谐波电流允许值 标准 电压 kV
基准短路 容
量 MVA
谐波次数及谐波电流允许值 A
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0.38 1 44 19 21 16 28 13 24 6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 1 0 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 35 250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 66 500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 110 750 12 9.6 6.0 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7
标准 电压 kV
基准短路 容
量 MVA
谐波次数及谐波电流允许值 A
14 0.38 10 11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12
6 100 6.1 6.8 5.3 5.3 4.7 9.0 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8
10 100 3.7 4.1 3.2 3.2 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 35 250 2.2 2.5 1.9 1.9 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5 66 500 2.3 2.6 2.0 2.0 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6 110 750 1.7 1.9 1.9 1.5 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.1 1.0 1.9
表3 :低压和中压配电系统单次谐波电压限值 奇次谐波（非3倍数） 奇次谐波（3倍数） 偶次谐波 谐波次数 谐波电压（%） 谐波次数 谐波电压（%） 谐波次数 谐波电压（%） 5 6 3 5 2 2 7 11 5 3.5 9 15 1.5 0.5 4 6 - 24 1 0.5 13 3 21 0.5 17 2
19 1.5 23 1.5
25 1.5 五•谐波测量仪器的功能和精度
1 •谐波测量仪器
1.1谐波测量仪器的现状
谐波测试分析仪是测定电网谐波严重程度的专用仪器， 就谐波测试分析仪而言，国 内外已有不少生产厂家和产品，如美国FLUKE公司的F40/41手持式电力谐波分析 仪、日本HIOKI公司的3195和3166便携式电力分析仪、英国 VOLTECH公司的 PM3000/300/100电力分析仪、瑞典UNIPOWEF公司的Unilyzer900F 电力测试分析 仪及我国安徽振兴公司的 PS系列电能质量分析仪等。通过比较分析，不难发现， 这些仪器具有如下通用特点： ⑴多功能，高性能，高价格； ⑵ 实验室或户内使用，适用于科学研究、短期电力试验、电网巡检或临时监测； ⑶ 独立使用的专用测试仪器，专人管理和使用。 然而，由于电网的广泛性和谐波的普遍性，广大发电、供电、用电部门都希望随时 随地了解电网谐波情况，仅靠专门的谐波测试管理机构和科技人员是满足不了要求 的，高价格的测试分析仪无法推广和普及。
1.2监测方式及仪器的选用
重要的PCC （电流质量控制）采用连续监测方式，并将数据及时送至上一级电能质 量监测中心，一般选用将检测仪器长期安装在监测点实现连续在线检测，区域内多 个检测点的仪器联网构成谐波监测网；一般的PCC采用定时监测方式，并将数据送 至上一级电能质量监测中心，一般选用便携式谐波分析仪和定点检测仪器相结合对 多点定时巡回检测；对于小的单相 PCC，根据需要进行检测，即随机监测方式，一 般使用袖珍式谐波分析仪就可以满足检测要求。
1.3系统采用的测量仪器：
⑴HVHe型高压谐波监测仪: HVHe系列高压谐波监测仪（以下简称高压谐波仪）仪由信号测量系统、信号传输系 统和信号处
理系统三部分组成。 高压谐波监测仪是一种智能化谐波测量记录仪器， 主要实现对高压电网（10、35、110、220、330、500kV）电压和电压谐波的实时监 测、谐波越限记录和谐波越限时的录波并进行处理 。 ⑵谐波测量表 谐波测量表从功能上可分谐波电压测量表和谐波电流测量表，从性能上可分简易型 和高级型。 LVHv型谐波电压测量表和LVHa型谐波电流测量表属简易型，是一种用于0.38kV、 6（ 10）kV用户变电所以及滤波装置、配电柜、整流柜等其他需要检测高次谐波电 压和电流的场所，监测及数字显示谐波电压和电流总畸变率，并有接点输出供用户
报警或控制保护回路。高级型谐波测量表除具备简易型的功能外，还可以记录和储 存信号，如将该信号传输到终端，同样可以进行分析、统计等。
2.测量精度
谐波测量仪器的精度有 A、B级。电网谐波在线监测一般用 B级就可以，主要用 于测量谐波大小，