电能质量中闪变的测量

PAGE1电能质量中闪变的测量1引言随着现代科学技术的迅猛开展，一方面,电力电子设备的应用领域越来越广，特别是各类冲击负荷、非线性负荷容量的不断开展，使得电网中电压波形畸变，电压波动、闪变和三相不平衡等问题时有发生，严重地影响了电能质量；另一方面，人们越来越多地使用精密和复杂的电子设备，故如何提高电能质量将是电力企业面临的又一重要课题。我国的国家标准中电能质量主要包括五项指标：电力系统的频率偏差、供电电压的允许偏差、三相电压不平衡度、电网谐波含量、电压波动与闪变。其中前几种指标测量方法相比照拟成熟，而电压波动和闪变测量方法和实现技术的研究，由于重视程度不够相对滞后些。电压波动与闪变会对用户产生多方面的危害：会使得电机的转速不均匀，影响生产产品的质量，也会缩短电机的使用寿命；对电能质量要求较高的电子设备、计算机、自动控制设备也可能因为电压的波动而无法正常工作；电压波动还影响对电压变化敏感的工艺和实验结果；电压闪变会使照明灯具灯光发生闪烁，刺激人的大脑和眼睛，使人疲劳，视力下降，注意力分散。波动性负荷中以电弧炉引起的电压波动和闪变最为严重，许多国家针对电弧炉制定了闪变标准。1986年IEC根据国际电热协会〔UIE〕的推荐，制定了闪变仪的测量功能和设计标准。我国于2000年公布了GB-12326-2000?电能质量电压波动与闪变?标准。由此可见，利用先进的技术手段，采取精确合理的计算方法，对电压波动和闪变进行测量，从而采取必要的技术措施进行抑制十分必要。2闪变的定义及测量方法昂2.蜡1蛮闪变翻的定水义恨电压勉闪变搭是指兼人眼奖对由饮电压俘波动夜所引失起的栏照明魂异常炉的视差觉感革受。辈由于恳一般犬用电拍设备箱对电裂压波踪动的窃敏感胁度远样低于改白炽偶灯，治为此畅，选爪择人魄对白惕炽灯辈照度萍波动某的主硬观视紫感，灿即帆“先闪变浙〞采，作歇为衡邮量电缠压波脑动危浩害程毫度的术评价喝指标食。闪用变的赌主要院决定时因素茂有：披①改供电匀电压喊波动谈的幅箩值、锯频度肚和波枝形；乖②响照明尺装置秀，以姿对白原炽灯亦的照老度波地动影饼响最互大，沈而且鉴与白萌炽灯症的瓦鸟数和胁额定丧电压步等有环关；位③动人对卵闪变惕的主悬观视纯感等念。研厘究表犹明，床人眼行对电学压波伙动频式率眠8.邻8H寄z托左右泳最为化敏感艇。舟2.六2绳闪变退的测锤量匙2.疫2.反1齿门闪变悄的预拴测方厘法蜻早期酬电压闸闪变故的研京究主洞要是搜波动凤记录昼法，罪原理移是测言量出解调幅广电压脖中各引个频辽率电使压分得量，塑然后岔据电怒压变匪化的完幅度劈和频症率，阅画出督分布泥图，基进而扎估计宫闪变浴值。携它是淘一种身近似刑的方匆法，姻结果脊不尽授如人即意。桂随着昆电弧袭炉容肚量的绩不断饲增加活，人逃们发质现电辨弧炉式容量幅与电委压闪谁变有机直接疯的联费系。鞋实验爷证明枯电力齿系统有能够豆接受学的电祝弧炉海容量泄大小佣取决耗于连缸接电虏弧炉窝变压聋器的唐连接块点母桶线处剩的三亲相短根路容筒量，幸在此骑根底番上提伯出了踏互降妈常数胞预测肉闪变姜法和推短路核压降嫁法，虾另外贪还有慢最大锄功率六预测狭法。辈闪变顷的预形测法蒙只能妥大致如的评坚估闪东变，下无法置知道御闪变浴确实欢切值列是多塘少，烘只有富在公宋共的慢供电沈处直锻接测杰量才干能准称确的托知道港闪变著值的逐大小榜。情2.请2.印2基瞎闪变恐的直因接测弯量问闪变慕的直厦接测匹量仪不器主硬要有泡以下尿三种老：阀〔仔1妨〕英赞国的插ER身A刊闪变箭测量届仪。宜它是吓在整惜流检谋波和皱一系堂列的腰滤波奖之后县，对出检测冬到的固波动轨电压早值求装取质1m箭in毫洲的均劝方根鞠值。变〔叫2迹〕法椒国的嗓ED脊F艳闪变章仪。屋该闪稍变仪惧以闪喜变剂院量作宅为评择价标枕准，点闪变坏剂量倾定义缴如下开：疤在郑△论t点的时哄间内冬〔骆△堪t=博1m气in饭〕却式中鄙s(贼t)店为波雕动电妈压信括号；侦g(眉f)乏为人屯的眼种脑对孕波动松电压笔的反文应。售〔搬3连〕障IE挣C登推荐撕的闪淡变仪权。后口文将硬详细设阐述腹其工拿作原促理。革2.放2.竭3蛋劳闪变刮值的咏获得侧闪变办的测布量应蔬用得崭最多颜的有盗3隙种方光法：蛾①锡模拟钓式加扮权滤沙波器哑法，筹数字弱式加交权滤补波器循法和栋频谱斤分析哈法。勿对于馋模拟漂滤波絮器法似，它氧是采寒用模盘拟传迹递函纹数来毕实现校，因羞而对爷硬件唇电路贱要求今较高减，设形计复尾杂，遍二次嘴开发愚也比基较难伐；棋②缴频谱揭分析女法。缸是先夸利用谁快速挪傅里葱叶变属换，座获得撕0.蜻1即～创35灶Hz歌努之间惕各个嘉频率惕谱线私的幅忠值，锻然后分再按惊视感纹度曲远线上巷对应李得各花个频设率分流量上顿的视低感度促系数疗进行短等效某折算圈，计贷算误伤差较以大；陵③箭数字拨滤波蹲法。腥利用师数稿字滤校波法泥计算赌较复庭杂，踢计算押量比殃较大蹄，对近CP贯U持的速飘度要闪求足后够快献。亲本文择主要光介绍喝：1忧、约闪变跌的盒直接终测量擦中赶IE祖C枯推荐兴的闪奥变仪浪的工斯作原共理轰。名2、田闪变手值的镜获得拌方法描中航数字标滤波垃法在群Ma编tl蚁ab旺烦中的渔仿真微和在星DS侨P竹芯片友TM佣S3壮20觉VC士33故命中的架实现唱。隶3吐IE泽C硬推荐驴的闪富变仪决19宜86秋棵年，兰国际沉电工雪委员浪会给偿出的彼闪变粱仪的蔽功能士和设柏计规僻范，虹其框计图如暗图只1折所示症：呈图1哀兼IE问C罪闪变柜仪测呜量原送理下框运1眉，将御输入弱的被弦测电建压适胀配成完适合喇仪器返的电点压数食值，饺并能恳发出使标准薯的调充幅波极电压脏作仪犁器自绒检信献号。挖框粪2-愚4颤，为梁灯、摩眼、辽脑环盯节的脱模拟遭。增框靠2猜，用慕平方撞检测蹈方法邻从工细频电榴压波猪动中冒解调贱出放惭映电忙压波味动的迈调幅贡波。惭框艺3厉，由赖带通算滤波纵器和颂视感谜度加究权滤盒波器沫构成种。闪隔变仪忽要求蛛在相钩对电叛压变惊动为携5%孕的范洋围最遗为灵小敏，爸解调幸调幅朝波的疑幅值廊变动董必须浆不小们于阶1%滴的范展围。防带通端滤波涨器由风截止开频率难为凉0.能05徐Hz与的高古通滤覆波器滨和喇35娇Hz涝萌的低梳通滤器波器蛋构成柱。养框肚4艇，平送方器划和一猾阶低魔通滤控波器扇，模托拟人碍脑的御神经鄙对视计觉反峰应和惹记忆奥效应厨。地框淋5克，在兔线或斯离线也对框的4买输出谷录波呀做统梨计分骗析。银将框还4缴输出侦的篇s(谱t)遥横速塞采样画，分润级计缸时做闪统计笑评定鸦，给彩出累做积概童率函悉数叛CP凝F笔。采临样频虫率不帅小于社50情Hz欠，要糕远高纲于闪歪变的鼓停闪倡频率写，最无后给雨出闪制变值敞Ps指t腔和锈Pl匠t合。榆电压害波动廊与闪齿变已灿成为剃衡量液电能睡质量把的一萄个重略要指卧标。舰IE相C应只给彻出了款闪变逮测量嫌的原丛理框颗图。惠在具训体实仪现时法既可考以采防用模再拟与丈数字沾混合暗的测唐量方灭法，借也可鸟以采冶用全迁数字险的方忆式。蜻检测挥闪变畅需先斗检测滋出调谁幅波念。常在用的妄调幅问波检豪波方痕法有覆：平剖方检土波法愈、整厦流检灵波法抓、有烧效值驱检波罢法。祥这些稳方法薯对于电数字甘测量孕来说累都太挺复杂愧，且监精度静不高弹。替4坑数字烫滤波谦法在统Ma霞tl纽ab匆耕中的候仿真艺和在植DS秆P突芯片肥TM自S3架20顶VC榨33纱灯中的自实现排4.均1捕榜数字旷滤波闹法在猛Ma热tl佣ab浪扇中的多仿真近TI故渠公司燃的始TM认S3孤20店VC从33挺乞芯片聋是促32弯位的鹅浮点责型芯毅片，奥且运独算速犯度是峰15炉0M留FL该OP漆S链，其找运算茫精度词和速蹈度都驼比拟磨高，以因此佣本文旁介绍久的是刻基于辅DS暂P狠芯片怎TM编S3果20泛VC栽33络乓的数岁字式败加权甚滤波针器法惰实现茎电压牵闪变金的测缝量和砍计算光。同数字耽滤波煌器的伪系数雪有两宝种方传法可萄以得峡到：划①刘由模难拟滤踢波器的直接伟求相不应的滨数字察滤波臂器的燕系数咏，常绵用方朽法是妇冲激只响应痒不变燕法与亏双线饲性变园换法横；浮②因根据徒频带些和衰熄减系截数的那么要求余直接炎设计具数字浅滤波扛器。刑这两老种方定法均煎可以雅由俗Ma像tl肿ab学薄软件饭求取秋，第女一种腰可用案编程咏的方绝法求腰取，衔第二跪种可拴以编惕程，没也可上以直烫接利姥用工左具箱方FD狼AT锐oo陡l柄和嘱SP订To球ol腰修得到蚁。为抚了运角算简婚便以断及根哥据飘IE粗C走相关滚标准抚，苹0.兔05闷～纺35股Hz泊杂带通践滤波亡器由聚于标佩准上士有相搁关的烤要求芝，故土可直锹接利己用蛇SP酸To主ol蹲惨工具粥箱求观得，尼一阶灿加权笑滤波退器具改体要磁求没切有明怒确，属而脉辅冲响婶应不程变法畏容易是出现祥混叠器失真朝，故筹用双听线性拉变换性法编乳程求反取数明字滤达波器钉的系家数。男图2查为订Ma互tl回ab甩闪变硬仿真蓬框图东：夹图2亩隐Ma星tl绪ab裹闪变革仿真台框图榴4.拐2屋数字键滤波诊法溉DS请P康中编勇程实顷现标TM额S3约20保VC吓33喇[5桃]素具有奴强大急的汇电编语妄言指惕令集擦，其归中的苦并行意乘疗/辨累加竖操作蕉、重万复操付作和耻循环驱寻址觉功能歉特点谈特别惯适合肤数字哨滤波四算法权，可雅极大妹地提坡高运狸算速似度。翅针对绪测量绵原理捏及实向际运旷算速饲度等耽问题决，需面注意手以下雁几个芹问题列：嘉〔永1柄〕唯良实际方采样渐频率回不宜疗过高讲，因屋为引刑起闪版变的鹅频率店在迈0.叼05州～犹35丘Hz万，相播比照什较低赵，经串仿真局结果肚说明驳40辜0H究z臭比拟伐适宜伟，太筋大了肚数字唐滤波逆系数牧非常见小，遍使计派算精羡确度军降低婚。览〔框2骄〕因扫为闪辉变频盯率主坦要集馆中在率0.内5鲜～藏25恒Hz千，故折采样班时间脏至少亡为组2s缺，瞬见时闪赴变值树为了旷减小肥误差闲更加瑞准确振，可挣取腔s县(偿t门)停最后慎20芬滑个数己的究95骡%震概率明大值返。极〔株3旱〕根痛据堆IE胞C坝标准都规定捏实际牢仪器着的分急级系够数应器不小沸于蔽64桃打级，榜又考尼虑到珠求短麻时闪坐变需陈要先邀把瞬镇时闪右变值疾从大薄到小遣进行教排序伴，时看间相氧比照吩较长犁，所叼以实形时测确量中犬分级问系数意也不久宜取含太大贫，可疗选取贸6s厕拐计算腔一次草，那么赖10去mi姑n挡可计咳算出君10幸0贝个瞬是时闪洲变值净。改电压险闪变龟测量掩整个摄软件捆流程衣图如铸图3熔所示渣。民图5左苦测量状软件干流程申图射5盘结论表对于行闪变冷的直先接测凡量仪闪器，碍随着款现代眼测量盐技术损在电议力系造统中慌的广魔泛应漠用，监各种葬数字拢化电飞器参那么数测言量仪啄器的体使用胡已经坐成为厨开展冷趋势靠，未飘来的蝴电能这质量节检测纪系统稻将向郊便携劣，小里型化评，网完络化悟和复坏杂化色的方晨向发猪展。双本文丸通过签对闪奶变的旨各种减测量俭方法推的总玉结，帆希望言能对耗电能届质量废的其妖它指饰标的养测量篮起到错抛砖迎引玉陆的作创用。滴而对枯于闪适变的忍测量钢计算怖方法诚，刃由于测引起先电压梳闪变屯的波非动波访形非趁常复贝杂，胆有周种期性机波动劫、非悬周期销性波都动，半有正信弦波碑、矩着形波舟及三掠角波集等，两以上蔽算法艺只是麦针对稻周期觉性的雕正弦迟波引秀起的掏电压怜闪变迅计算足，这朋种方晚法比稼较准轿确，老对于盲其他呆类型粉的波亮动引融起的离闪变办的计漠算，躁具有省一定钻的局渠限性外，并焰不太找适合朝，还宣有待炒进一镰步研缩究。丑【参笔考文摄献】牺[1搏]碰全国幼电压牺电流寻等级征和频拌率标惜准化祥技术判委员田会抢.警电压蒜电流塔频率搁和电翠能质敞量国绵家标架准应兴用手卸册城.筑北京唤:要中国脱电力受出版杜社垒,童20序01响[2腹]客阴毛志寒芳健，蹲周杂文堆，既毛志饶强鸽.摊电压芦闪