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新型電力系統(tǒng)的“雙高"特征使電網(wǎng)中的諧波呈現(xiàn)新特征：諧波頻率從以低頻次為主擴(kuò)展至高頻次及超高頻次，諧波源從用戶(hù)側(cè)為主蔓延至發(fā)輸變配用各環(huán)節(jié)，諧波影響從影響電能質(zhì)量擴(kuò)展至影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
過(guò)去，諧波源以鐵磁飽和型和電弧型為主，前者主要是各種帶鐵芯的電力設(shè)備，后者主要是各種煉鋼爐、電焊機(jī)群等。這些諧波源產(chǎn)生的諧波主要是3、5、7次等低頻次諧波，檢測(cè)和治理技術(shù)相對(duì)成熟。近年來(lái)，以絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）為代表的電力電子裝置大量應(yīng)用于光伏逆變器、開(kāi)關(guān)電源、變頻器和變頻節(jié)能用電設(shè)備，其開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)幾百千赫茲甚至更高，可產(chǎn)生40～3000次的超高頻諧波。電網(wǎng)諧波的頻次低至10次以下，高至上千次，覆蓋頻率很寬，給諧波的檢測(cè)和治理帶來(lái)一定困難。
之前，諧波源主要集中分布在用戶(hù)側(cè)，而風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、（柔性）直流輸電的大規(guī)模應(yīng)用使電源側(cè)及輸變電各環(huán)節(jié)的諧波問(wèn)題開(kāi)始凸顯。另外，隨著新能源汽車(chē)普及和直流配用電、變頻節(jié)能用電技術(shù)快速發(fā)展，用電側(cè)的諧波源也更加多樣、復(fù)雜，分布更廣。
新能源發(fā)電的廣泛接入也使諧波治理形勢(shì)日趨嚴(yán)峻。諧波對(duì)交直流保護(hù)裝置和重要設(shè)備構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)。這一類(lèi)敏感設(shè)備可能會(huì)在諧波含量超標(biāo)時(shí)誤動(dòng)或拒動(dòng)，導(dǎo)致可靠性下降。此外，諧波諧振引起寬頻振蕩，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故發(fā)生。這說(shuō)明諧波不僅會(huì)影響負(fù)荷側(cè)的電能質(zhì)量，還可能給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)。
第1章 裝置特點(diǎn)與參數(shù)（LYFA-5000電壓互感器測(cè)試儀適用于各種電力設(shè)備）
是在傳統(tǒng)基于調(diào)壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測(cè)試儀基礎(chǔ)上，廣泛聽(tīng)取用戶(hù)意見(jiàn)、經(jīng)過(guò)大量的市場(chǎng)調(diào)研、深入進(jìn)行理論研究之后研發(fā)的新一代革新型CT、PT測(cè)試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、*制造工藝，保證了產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠、功能完備、自動(dòng)化程度高、測(cè)試效率高、在國(guó)內(nèi)處于*水平，是電力行業(yè)用于互感器的專(zhuān)業(yè)測(cè)試儀器。
1.1 主要技術(shù)特點(diǎn)
功能全，既滿(mǎn)足各類(lèi)CT（如：保護(hù)類(lèi)、計(jì)量類(lèi)、TP類(lèi)）的勵(lì)磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負(fù)荷、比差以及角差等測(cè)試要求，又可用于各類(lèi)PT電磁單元的勵(lì)磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差等測(cè)試。
現(xiàn)場(chǎng)檢定電流互感器無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、升流器、負(fù)載箱、調(diào)壓控制箱以及大電流導(dǎo)線，使用極為簡(jiǎn)單的測(cè)試接線和操作實(shí)現(xiàn)電流互感器的檢定，的降低了工作強(qiáng)度和提高了工作效率，方便現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定工作。
可精轉(zhuǎn)測(cè)量變比差與角差，比差*大允許誤差±0.05%，角差*大允許誤差±2min，能夠進(jìn)行0.2S級(jí)電流互感器的測(cè)量，變比測(cè)量范圍為1~40000。
基于*變頻法測(cè)試CT/PT伏安特性曲線和10%誤差曲線,輸出*大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流，卻能應(yīng)對(duì)拐點(diǎn)高達(dá)60KV的CT測(cè)試。
自動(dòng)給出拐點(diǎn)電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準(zhǔn)確限值系數(shù)（ALF）、儀表保安系數(shù)（FS）、二次時(shí)間常數(shù)(Ts)、剩磁系數(shù)(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數(shù)。
測(cè)試滿(mǎn)足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類(lèi)互感器標(biāo)準(zhǔn)，并依照互感器類(lèi)型和級(jí)別自動(dòng)選擇何種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。
測(cè)試簡(jiǎn)單方便，一鍵完成CT直阻、勵(lì)磁、變比和極性測(cè)試，而且除了負(fù)荷測(cè)試外，CT其他各項(xiàng)測(cè)試都是采用同一種接線方式。
全中文動(dòng)態(tài)圖形界面，無(wú)需參考說(shuō)明書(shū)即可完成接線、設(shè)置參數(shù)：動(dòng)態(tài)顯示參數(shù)設(shè)置，根據(jù)當(dāng)前所選的試驗(yàn)項(xiàng)目自動(dòng)顯示其相關(guān)參數(shù)；動(dòng)態(tài)顯示幫助接線圖，根據(jù)當(dāng)前所選試驗(yàn)項(xiàng)目，顯示對(duì)應(yīng)的接線圖。
5.7寸圖形透反式LCD，陽(yáng)光下清晰可視。
采用旋轉(zhuǎn)光電鼠標(biāo)操作，操作簡(jiǎn)單，快捷方便，極易掌握。
面板自帶打印機(jī)，可自動(dòng)打印生成的試驗(yàn)報(bào)告。
測(cè)試結(jié)果可用U盤(pán)導(dǎo)出，程序可用U盤(pán)升級(jí)，方便快捷。
裝置可存儲(chǔ)1000組測(cè)試數(shù)據(jù)，掉電不丟失。
配有后臺(tái)分析軟件，方便測(cè)試報(bào)告的保存、轉(zhuǎn)換、分析，可以用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比、判斷與評(píng)估。
易于攜帶，裝置重量<9Kg。
1.2 裝置面板說(shuō)明（LYFA-5000電壓互感器測(cè)試儀適用于各種電力設(shè)備）
裝置面板結(jié)構(gòu)如右圖接線端子從左向右：
·紅黑S1、S2端子：試驗(yàn)電源輸出
·紅黑S1、S2端子：輸出電壓回測(cè)
·紅黑P1、P2端子：感應(yīng)電壓測(cè)量端子
·液晶顯示屏：中文顯示界面
·微型打印機(jī)：打印測(cè)試數(shù)據(jù)、曲線
·旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)：輸入數(shù)值和操作命令
1.3 主要技術(shù)參數(shù)（LYFA-5000電壓互感器測(cè)試儀適用于各種電力設(shè)備）
LYFA-5000 | ||
測(cè)試用途 | CT， PT | |
輸出 | 0~180Vrms，12Arms，36A（峰值） | |
電壓測(cè)量精度 | ±0.1% | |
CT變比 測(cè)量 | 范圍 | 1~40000 |
精度 | ±0.05% | |
PT變比 測(cè)量 | 范圍 | 1~40000 |
精度 | ±0.05% | |
相位測(cè)量 | 精度 | ±2min |
分辨率 | 0.5min | |
二次繞組電阻測(cè)量 | 范圍 | 0~300Ω |
精度 | 0.2%±2mΩ | |
交流負(fù)載測(cè)量 | 范圍 | 0~1000VA |
精度 | 0.2%±0.02VA | |
輸入電源電壓 | AC220V±10%，50Hz | |
工作環(huán)境 | 溫度：-10οC~50οC， 濕度：≤90% | |
尺寸、重量 | 尺寸365 mm×290 mm×153mm 重量<10kg | |
為了應(yīng)對(duì)諧波給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)的挑戰(zhàn)，需要從諧波監(jiān)測(cè)、諧波溯源和諧波治理等方面采取措施。但目前，諧波治理仍存在一些難點(diǎn)。
針對(duì)電網(wǎng)電力電子化的寬頻特征，國(guó)家電網(wǎng)有限公司已開(kāi)展了相關(guān)寬頻信號(hào)采集和測(cè)量技術(shù)研發(fā)并正在推廣寬頻測(cè)量裝置，可實(shí)現(xiàn)0～2500赫茲諧波分量檢測(cè)。在電網(wǎng)諧波監(jiān)測(cè)方面，目前的技術(shù)手段仍存在較大盲區(qū)。現(xiàn)階段，諧波監(jiān)測(cè)主要在樞紐變電站、高壓直流換流站及主要諧波源所在母線進(jìn)行，監(jiān)測(cè)點(diǎn)有限，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本為單點(diǎn)測(cè)量。由于無(wú)法保證測(cè)量時(shí)間同步，多點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)缺乏同期性，很難用于預(yù)測(cè)或判斷諧波的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。
諧波溯源是諧波評(píng)估和治理的前提和基礎(chǔ)，也是諧波研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。現(xiàn)有諧波溯源方法一般是利用諧波源模型定位諧波源，但傳統(tǒng)的諧波源建模需要充分了解諧波源內(nèi)部結(jié)構(gòu)及元件參數(shù)。分布式新能源電源、電力電子型負(fù)荷的大量接入使精確獲取各類(lèi)諧波源內(nèi)部元件參數(shù)的工作量巨大。同時(shí)，由于諧波源彼此之間產(chǎn)生交互作用的現(xiàn)象非常普遍，建模對(duì)象可能是多種諧波源的復(fù)雜組合，而現(xiàn)有研究對(duì)諧波傳導(dǎo)方式和規(guī)律、諧波交互影響方式的分析不夠深入，難以全面準(zhǔn)確分解諧波源組合。因此采用傳統(tǒng)諧波建模方法實(shí)現(xiàn)諧波溯源難度極大。
目前，諧波抑制主要采取就地安裝濾波器的方法，包括無(wú)源濾波器和有源濾波器兩種。無(wú)源濾波器只能抑制預(yù)先設(shè)計(jì)規(guī)定的諧波成分，有源濾波器可動(dòng)態(tài)濾除多次諧波，但是受器件帶寬限制，不適用于高頻及超高頻、高壓、大功率的場(chǎng)合。另外，由于濾波器一般為就地安裝，其諧波治理效果局限在一定范圍內(nèi)，無(wú)法解決電網(wǎng)諧波耦合、諧波諧振等動(dòng)態(tài)性、全局性問(wèn)題。
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