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1.引言

電能質(zhì)量問題是眾多單一類型電力系統(tǒng)干擾問題的總稱，其實質(zhì)是電壓質(zhì)量 問題。電能質(zhì)量問題按產(chǎn)生和持續(xù)時間可分為穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題和動態(tài)電能質(zhì)量 問題。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生主要有以下幾個原因。

1.1 電力系統(tǒng)元件存在的非線性問題

電力系統(tǒng)元件的非線性問題主要包括：發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的諧波；變壓器產(chǎn)生的諧波；直流輸電產(chǎn)生的諧波；輸電線路（特別是超高壓輸電線路）對諧波的放大作 用。此外，還有變電站并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置等因素對諧波的影響。其中，直流輸 電是目前電力系統(tǒng)蕞大的諧波源。

1.2 非線性負(fù)荷

在工業(yè)和生活用電負(fù)載中，非線性負(fù)載占很大比例，這是電力系統(tǒng)諧波問題 的主要來源。電弧爐（包括交流電弧爐和直流電弧爐）是主要的非線性負(fù)載，它 的諧波主要是由起弧的時延和電弧的嚴(yán)重非線性引起的。居民生活負(fù)荷中，熒光 燈的伏安特性是嚴(yán)重非線性的，也會引起嚴(yán)重的諧波電流，其中3次諧波的含量 蕞高。大功率整流或變頻裝置也會產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流，對電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染， 同時也使功率因數(shù)降低。

1.3電力系統(tǒng)故障

電力系統(tǒng)運行的內(nèi)外故障也會造成電能質(zhì)量問題，如各種短路故障、自然現(xiàn) 象災(zāi)害、人為誤操作、電網(wǎng)故障時發(fā)電機(jī)及勵磁系統(tǒng)的工作狀態(tài)的改變、故障保 護(hù)裝置中的電力電子設(shè)備的啟動等都將造成各種電能質(zhì)量問題。

為此，從1990  年到2000  年，國家制訂了一系列有關(guān)電能質(zhì)量的國家標(biāo)準(zhǔn)，

包括：

●GB/T12325-2008  《供電電壓允許偏差》

●GB/T14549-1993  《公用電網(wǎng)諧波》

●GB/T15543-2008  《三相電壓允許不平衡度》

●GB/T15945-2008  《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》

●GB/12326-2008《電壓波動和閃變》

●GB/T18481-2001《暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓》

同時，原電力工業(yè)部在1998  年頒布了《電網(wǎng)電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)定》，規(guī)定了電能質(zhì)量的蕞低運行合格率，改善電能質(zhì)量已成為迫切問題。 在這一背景下，由成都宏波所研發(fā)的KYWK系列電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，為電能質(zhì)量的監(jiān)測和治理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)手段。

2.系統(tǒng)簡介

KYWK-9000 電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，是一套采用 DSP 技術(shù)及 WinXP 操作系統(tǒng)的 高速實時諧波分析及故障錄波測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程配置、調(diào)用數(shù)據(jù)等通訊 功能。

系統(tǒng)可以測試蕞多達(dá) 30 個電壓電流通道，每個通道的采樣率為 256 點/每周波。

其實現(xiàn)基本原理：先，電壓電流通過高精度傳感器變換成電壓信號，經(jīng)過 抗混疊濾波器濾波，通過 DSP 及 FPGA 進(jìn)行高速實時數(shù)據(jù)采集，通過 USB2.0 數(shù) 據(jù)總線與工業(yè)控制卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實時分析結(jié)果通過以太口上傳給中心站。