电力质量在配电系统中的监测与控制技术.pdf
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1、Telecom Power Technology 78 Oct.10,2023,Vol.40 No.19 2023 年 10 月 10 日第 40 卷第 19 期电力技术应用DOI:10.19399/ki.tpt.2023.19.026电力质量在配电系统中的监测与控制技术郭冰珂,周 鑫(国网陕西省电力有限公司蒲城县供电分公司,陕西 渭南 715500)摘要:研究电力质量监测与控制技术在配电系统中的应用,重点关注有源滤波器控制策略对谐波电流的抑制效果。通过对中等规模配电系统进行实验,设置 100 A 额定电流的有源滤波器,并监测电力质量参数,如电流谐波含量、电压总谐波畸变率和谐波电流相位等。通过
2、对实验组和对照组进行对比分析,探讨有源滤波器控制策略的有效性。实验结果显示:有源滤波器控制策略能够有效抑制谐波电流,各谐波次数的电流抑制率达到 50%以上,最高可达 57.9%;实验组的电压总谐波畸变率显著降低,改善率达到 63.2%;无功功率平衡也有所提升,改善率为 9.3%;对照组未应用有源滤波器控制策略,谐波电流含量较高,电压总谐波畸变率和无功功率平衡相应较差。关键词:电力质量监测;有源滤波器控制策略;配电系统Monitoring and Control Technology of Power Quality in Power Distribution SystemGUO Bingke,
3、ZHOU Xin(State Grid Shaanxi Electric Power Co.,Ltd.,Pucheng County Power Supply Branch,Weinan 715500,China)Abstract:This paper aimed to study the application of power quality monitoring and control technology in power distribution system,focusing on the suppression effect of active filter control st
4、rategy on harmonic current.Through experiments on medium-scale power distribution systems,active filters with 100 A rated current were set up,and power quality parameters such as current harmonic content,voltage total harmonic distortion rate,and harmonic current phase were monitored.Through the com
5、parative analysis of experimental group and control group,the effectiveness of active filter control strategy was discussed.The experimental results show that the active filter control strategy can effectively suppress the harmonic current,and the current suppression rate of each harmonic number rea
6、ches more than 50%,and the maximum can reach 57.9%.At the same time,the total harmonic distortion rate of voltage in the experimental group was significantly reduced,the improvement rate reached 63.2%,and the reactive power balance was also improved,and the improvement rate was 9.3%.In contrast,the
7、control group did not apply an active filter control strategy,the harmonic current content was higher,and the total harmonic distortion rate and reactive power balance of the voltage were correspondingly poor.Keywords:power quality monitoring;active filter control strategy;power distribution system1
8、 监测技术1.1 电力质量参数电力质量参数是评估电力系统供电质量的重要指标,对用户设备正常运行和电网可靠性有直接影响。常见电力质量参数包括电压波动、电流谐波和频率偏差等。它们承载不同的电力质量问题并产生不同的影响。电压波动指电压在短时间内的快速变化,如瞬时中断、电压降低和闪变。这些波动会干扰用电设备,导致灯光闪烁、计算机死机等问题,甚至损坏设备。电流谐波是非线性负载引起的含有非基波成分的电流1-2。谐波电流会引起电压失真,影响供电质量和电能计量准确性,同时会导致出现设备过热、电机振动和电容器过电压等问题,危及设备寿命和安全运行。频率偏差指电压频率偏离标准频率(通常为 50 Hz 或 60 Hz
9、)的程度,会导致电力系统出现电动机速度波动、计时设备计时不准确等问题。1.2 监测设备电力质量监测设备是实现电力质量参数监测的关键工具,能够采集电力系统中的电压、电流等数据,为电力质量监测与控制提供支持。这些设备主要包括传感器和数据采集单元 2 部分。传感器是电力质量监测设备的重要组成部分,用于将电力信号转换为相应的电信号,实现电力参数的测量和采集。数据采集单元是电力质量监测设备的核心控制单元,负责处理、存储和传输传感器采集的电力质量参数。常见的组成部分包括模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)、微处理器、存储器和通信接口。利用传感器实时监测与采集电压、电
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