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基于GB12326的電壓波動(dòng)和閃變的測(cè)量方法簡(jiǎn)介

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  • 發(fā)布時(shí)間:2016/7/27 16:58:42
  • 作者:ly_yinhe

  電壓波動(dòng)和閃變是電網(wǎng)電能質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo),電壓波動(dòng)是指電網(wǎng)電壓方均根值(有效值)一系列的變動(dòng)或連續(xù)的改變,閃變是指燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。下面本文主要根據(jù)GB12326 電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變介紹電壓波測(cè)量閃變測(cè)量的相關(guān)內(nèi)容。

電壓波動(dòng)測(cè)量

  電壓波動(dòng)可通過電壓方均根值曲線U(t)來描述,電壓變動(dòng)d和電壓變動(dòng)頻度r則是衡量電壓波動(dòng)大小和快慢的指標(biāo)。

  電壓變動(dòng)d的定義表達(dá)式為:

  式中:

  △U——電壓方均根值曲線上相臨兩個(gè)極值電壓之差;

  UN——系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電壓。

  當(dāng)電壓變動(dòng)頻度較低且具有周期性時(shí),可通過電壓方均根值曲線U(t)的測(cè)量,對(duì)電壓波動(dòng)進(jìn)行評(píng)估。單次電壓變動(dòng)可通過系統(tǒng)和負(fù)荷參數(shù)進(jìn)行估算。

  當(dāng)已知三相負(fù)荷的有功功率無(wú)功功率的變化量分別為△Pi和△Qi,可用下式計(jì)算:

  式中:

  RL、XL分別為電網(wǎng)阻抗的電阻、電抗分量。

  在高壓電網(wǎng)中,一般XL》RL,則:

  式中:

  Ssc——考察點(diǎn)(一般為PCC)在正常較小方式下的短路容量。

  在無(wú)功功率的變化量為主要成分時(shí)(例如大容量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)),可采用下式進(jìn)行粗略估算。

  對(duì)于平衡的三相負(fù)荷:

  式中:

  △Si——三相負(fù)荷的變化量。

  對(duì)于相間單相負(fù)荷:

  式中:

  △Si——相間單相負(fù)荷的變化量。

閃變測(cè)量

  根據(jù)IEC 61000-4-15制造的IEC閃變儀是目前國(guó)際上通用的測(cè)量閃變的標(biāo)準(zhǔn)儀器,其簡(jiǎn)化原理框圖如下圖所示。

IEC閃變儀模型簡(jiǎn)化框圖

圖1:IEC閃變儀模型簡(jiǎn)化框圖

  框1為輸入級(jí),主要用來實(shí)現(xiàn)把不同等級(jí)的電源電壓(從電壓互感器或輸入變壓器二次側(cè)取得)降到適用于儀器內(nèi)部電路電壓值,同時(shí)還產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制波,用于儀器自檢。

由S(t)曲線作出的CPF曲線示例

圖2:由S(t)曲線作出的CPF曲線示例

  框2、3、4綜合模擬燈-眼-腦環(huán)節(jié)對(duì)電壓波動(dòng)的反應(yīng)。其中框2對(duì)電壓波動(dòng)分量進(jìn)行解調(diào),獲得與電壓變動(dòng)成線性關(guān)系的電壓;框3的帶通加權(quán)濾波器反映了人對(duì)60w230V鎢絲燈在不同頻率的電壓波動(dòng)下照度變化的敏感程度,通頻帶為0.05Hz~35Hz;框4包含一個(gè)平方器和時(shí)間常數(shù)為300ms的低通濾波器,用來模擬等-眼-腦環(huán)節(jié)對(duì)燈光照度變化的暫態(tài)非線性相應(yīng)和記憶效應(yīng)???的輸出S(t)反映了人的視覺對(duì)電壓波動(dòng)的瞬時(shí)閃變感覺水平。如圖2所示,可對(duì)S(t)作不同的處理來反映電網(wǎng)電壓引起的閃變情況。進(jìn)入框5的S(t)值是用累積概率函數(shù)CPF的方法進(jìn)行分析。在觀察期內(nèi)(10min),對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。圖中為了簡(jiǎn)明起見,分為10級(jí),以第七級(jí)為例,由圖2可得:

  用CPF7,代表S值處于7級(jí)(或1.2pu~1.4pu)的時(shí)間T7占總觀察時(shí)間的百分?jǐn)?shù),相繼求出CPFi(i=1~10)即可作出圖3所示的CPF曲線。測(cè)試時(shí)實(shí)際儀器分級(jí)輸應(yīng)不小于64級(jí)。

CPF曲線

圖3:CPF曲線

  由CPF曲線獲得短時(shí)間閃變值:

  式中:

  P0.1、P1、P3、P10、P50分別為CPF曲線上等于0.1%、1%、3%、10%、50%時(shí)間的S(t)值。

  長(zhǎng)時(shí)間閃變值Plt由測(cè)量時(shí)間段內(nèi)包含的短時(shí)間閃變值計(jì)算獲得:

  式中:

  n——長(zhǎng)時(shí)間閃變值測(cè)量時(shí)間內(nèi)所包含的短時(shí)間閃變值個(gè)數(shù)。

  經(jīng)過上述數(shù)據(jù)處理,Pst和Plt可有圖1所示的框5輸出,每計(jì)算獲得一個(gè)Pst可依據(jù)上式進(jìn)行遞推計(jì)算,獲得一個(gè)Plt。

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