[发明专利]谐波源闪变源实时定位仪及确定谐波源闪变源方位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种谐波源闪变源实时定位仪及确定谐波源闪变源方位的方法，属于电能质量监测技术领域。

背景技术

电力系统谐波和闪变的监测是电能质量监测的主要内容，谐波和闪变的监测已得到科研和应用领域的广泛重视，国际标准（如IEC标准）、国家标准早已建立，监测谐波和闪变的仪器也方兴未艾。

监测谐波和闪变的主要目的是治理谐波和闪变，治理谐波和闪变最好能弄清谐波源和闪变源在哪里。但是，众多的电能质量监测仪器中，至今仍缺少谐波源和闪变源的专用定位仪器。

谐波源的定位已经发表了一些较为有效的方法，而闪变源的定位至今仍罕见有效方法。

发明内容

本发明的目的就在于针对现有技术的不足提出一种谐波源闪变源实时定位仪（下文简称‘定位仪’）及其确定谐波源闪变源方位的方法，把谐波和闪变特征参数的测量与谐波源和闪变源的定位综合在一个仪器上，突出谐波源和闪变源的定位。

本发明具体采用如下技术方案：

一种谐波源闪变源实时定位仪，它安装在电力系统的供电侧与用户侧的公共连接点，用于实时测量谐波和闪变的特征参数、实时侦测谐波源和闪变源的方位，其特征是： 

（1）包含1个模数转换模块ADC——将公共连接点的电压和电流信号转化为数字量送到谐波闪变特征参数计算模块HFC；

（2）包含1个谐波闪变特征参数计算模块HFC——实时计算谐波和闪变的特征参数；

所述特征参数包括：谐波子群功率和间谐波子群功率；

（3）包含1个谐波源闪变源识别模块HFI——根据谐波和闪变的特征参数确定谐波源和闪变源的方位；

（4）包含1个谐波源指示器和1个闪变源指示器——指示谐波源方向和闪变源方向。

上述谐波源闪变源实时定位仪确定谐波源闪变源方位的方法是：

总谐波源方向：当总谐波有功功率与基波有功功率符号相同时指示总谐波源正向——谐波源在供电侧，否则指示反向——谐波源在用电侧；

各次谐波源方向：当某次谐波有功功率与基波有功功率符号相同时指示该次谐波源正向——该次谐波源在供电侧，否则指示反向——该次谐波源在用电侧；

闪变源方向：当总间谐波有功功率与基波有功功率符号相同时指示正向——闪变源在供电侧，否则指示反向——闪变源在用电侧。

谐波和闪变特征参数主要指：电压（流）畸变率、电压（流）谐波幅值和相角、电压（流）

间谐波幅值和相角、电压短（长）时闪变、基波有功功率、谐波有功功率、谐波子群功率、间谐波子群功率等。谐波子群功率和间谐波子群功率是本发明特有的。

本发明中，谐波源的定位是在已有的‘有功功率定位法’的基础上改进的，改进之处包括：（1）谐波功率的大小和方向都是实时测量的，（2）定义了一个新概念——‘谐波子群功率’。

本发明中，闪变源的定位采用自创的‘间谐波功率法’，它来源于发明人的一个认识：电网电压（流）的间谐波信息一定包含在电压（流）的包络之中，反之，电网电压的闪变（包络）一定主要来源于电压间谐波——详细论证参见本说明书的附录。

本发明的谐波源闪变源实时定位仪及其确定谐波源闪变源方位的方法，将谐波和闪变特征参数的测量与谐波源和闪变源的定位综合在一起，能够同时提供谐波和闪变的实时监测，对于治理谐波和闪变具有重要意义。

附图说明

图1是谐波源闪变源实时定位仪安装位置示意图；

图2是谐波源闪变源实时定位仪结构图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于智能电网电能质量监测的谐波源闪变源实时定位仪，其主要功能是：实时测量电力系统的谐波和闪变的特征参数，实时侦测谐波源和闪变源的方位。对单台定位仪——‘定位’的作用主要指确定谐波源和闪变源的方位，但是如果合理配置多台定位仪——就能确定谐波源和闪变源的具体位置。

定位仪一般安装在电力系统的供电侧与用户侧的公共连接点（简称PCC）——参见附图1，为了清晰明了，图中只画出了一相——由此不难推广到三相，实际上，谐波源闪变源实时定位仪可以是单相的也可以是三相的。

定位仪可以分别指示：谐波源和闪变源在供电侧还是在用户侧？这样在电网的关键PCC上合理配置若干台定位仪，就能确定谐波源和闪变源的具体位置。