導語:
諧波是一種污染源,必須嚴格控制。但控制諧波是需要付出成本的。隨著電子技術普及,諧波源也越來越多,按目前技術水平,任何諧波畸變都是可以解決的,只是性價比的問題,抑制措施要求過嚴,將導致社會資源的浪費。
所以,不是只要出現(xiàn)諧波就必須治理,而是應該進行相關評估,當諧波達到影響電網及設備運行時,才必須進行治理。
諧波治理前的評估
《電能質量公用電網諧波》(GB/T14549-93)目前正在修編,將諧波評估分為
預測評估和監(jiān)測評估兩種
預測評估分三級進行:
第一級為簡單評估;第二級為詳細評估;第三級評估。
一、第一級簡單評估
對于低壓電氣設備或者小型低壓諧波源用戶(Un≤1kV),設備每相輸入電流≤16A,符合國家標準GB 17625.1-2003規(guī)定的低壓電氣以及電子設備發(fā)出的諧波電流限值,就可以直接接入公共電網。
對于低壓電氣設備或者小型低壓諧波源用戶(Un≤1kV),設備每相輸入電流>16A,符合國家標準GB/Z 17625.6-2003(IEC61000-3-4:1998)規(guī)定的低壓電氣及電子設備發(fā)出的諧波電流限值,即可接入公共電網。
對于一般10kV~35kV高壓的小用戶或諧波源數(shù)量不多的用戶,若滿足Si/SPCC≤0.1%,就可以直接接入市政電網,而不必作進一步的詳細評估。
【式中,Si為第i個用戶的用電協(xié)議容量,SPCC為公共連接點的短路容量。】
二、第二級詳細評估
當供電系統(tǒng)滿負荷時,在公共連接點上的所有用戶都按各自限值最高值注入諧波電流時,應保持公共連接點的電壓諧波畸變率不超過諧波電壓限值。
一般需要做以下工作:
1、通常以評估用戶接入公共電網的母線作為公共連接點。收集本級及上一級供電網絡的結構和數(shù)據(jù)參數(shù)、運行方式;
2、用戶需要提供用電設備及電源的相關參數(shù)、接線方式、諧波特性;
3、通過分析和輔助測量,諧波源水平按95%概率大值選取,確定用戶總的諧波電流注入值;
4、依據(jù)上述諧波源及電網信息,建立諧波評估模型,評估公共連接點各次諧波電流數(shù)值、電流總諧波畸變率、各次諧波電壓水平、電壓總諧波畸變率。建模中,電網按正常最小運行方式考慮,電網中的電氣設備均采用諧波阻抗模型;
5、通過與諧波電壓限值比較,得出諧波電壓是否滿足標準的結論。根據(jù)短路比得到評估諧波源應滿足的諧波電流允許值,通過比較得出諧波電流是否滿足標準的結論;
6、公共連接點諧波電壓水平的數(shù)值,還應考慮與背景諧波的疊加。對于已存在的公共連接點,背景諧波量通過實際測量獲得。對于公共連接點,也可采用電氣距離最近母線的諧波測量值,作為疊加背景諧波計算;
7、對于評估諧波源對應的供電區(qū)域內電網可能出現(xiàn)的諧波放大進行分析評估。這里的供電區(qū)域通常指諧波源所連接的主變壓器二次側電氣設備所覆蓋的區(qū)域。
三、第三級評估
針對不能滿足第一級評估和第二級評估條件的某個用戶,經分析在確保電網諧波電壓不超過規(guī)劃值的前提下,可以經過特別允許接入電網;如果某個用戶接入電網后諧波電壓會超過規(guī)定值,則供電、用電方應通過協(xié)商,簽訂有條件接入電網的協(xié)議,協(xié)議中需明確諧波抑制的措施,將來如果電網諧波水平增大超標時,這類用戶仍必須采取抑制措施。
監(jiān)測評估內容包括:
1、預測評估中進行了第二級評估的非線性用戶及特定設備,投入運行時的驗收評估或工況測試;
2、運行中的電網諧波水平實際狀況評估。
監(jiān)測評估的要點:
1、依據(jù)評估內容,確定諧波測量點。
對于監(jiān)測評估內容①,測量點即為諧波源接入點。
對于監(jiān)測評估內容②,測量點通常選取電網中樞紐變電站母線、重要發(fā)電廠出線母線、大型非線性用戶接入點、規(guī)模化非線性電源接入點、分布式非線性負荷或電源的集中接入點等;
2、根據(jù)諧波測量,實施諧波測量,記錄測量數(shù)據(jù);
3、通過諧波疊加與分解方法,確定諧波源的實際諧波水平;
4、對諧波測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,采用95%概率大致確定諧波發(fā)生水平。通過與諧波電壓限值比較,得出諧波電壓是否滿足標準的結論。根據(jù)短路比得到評估諧波源應滿足的諧波電流允許值,通過比較得到諧波電流是否滿足標準的結論;
5、當PCC點并接有補償電容時,應分別測量電容投切對應的電流,對可能出現(xiàn)的諧波放大進行評估。
本文來源:《智能建筑電氣技術》2014年第一期,作者:陳琪。
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