胡威

摘 要 目前，由于對(duì)電能的檢測(cè)和管理還存在一些問題，如功能單一、實(shí)時(shí)性差、缺乏統(tǒng)計(jì)分析、效率不高等，因此，需要一種檢測(cè)與管理的方法來(lái)改善現(xiàn)階段電力系統(tǒng)所面臨的問題。

關(guān)鍵詞 電力諧波 通訊技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，最理想電流與電壓波形是工頻下的正弦波，而實(shí)際中往往會(huì)存在不同的畸變，特別是在近些年配電網(wǎng)中變頻調(diào)速、換流器、電子設(shè)備等的不斷應(yīng)用，導(dǎo)致非線性負(fù)荷增加，使電力系統(tǒng)中的電流與電壓波形嚴(yán)重畸變，造成電網(wǎng)中出現(xiàn)大量的諧波，造成許多電力事故的出現(xiàn)。所以，諧波污染在目前被公認(rèn)為是影響電網(wǎng)安全的一大公害。在進(jìn)行諧波治理過程中，主要采用諧波監(jiān)測(cè)的方法，這也是解決諧波危害的基礎(chǔ)，對(duì)一支諧波有著指導(dǎo)性的作用。根據(jù)諧波檢測(cè)的發(fā)展歷程，主要可以分為3個(gè)階段：第一，19世紀(jì)初到20世紀(jì)40年代，主要以傅立葉變換為基礎(chǔ)，對(duì)諧波進(jìn)行檢測(cè)；第二，20世界50-80年代，主要采用選頻測(cè)量技術(shù)；第三，20世紀(jì)80年代至今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微處理技術(shù)及集成電路的發(fā)展，出現(xiàn)了快速傅立葉變換的頻譜分析儀及諧波分析儀，通過這些檢測(cè)儀器的使用，使得計(jì)算結(jié)果的精確度大大提高。在我國(guó)，采用該算法和鎖相技術(shù)對(duì)諧波進(jìn)行測(cè)量始于上世紀(jì)80年代，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為數(shù)字式、電子式、智能化的諧波測(cè)試方法。

一、諧波檢測(cè)儀的原理及方法

1、采用模擬帶阻或帶通濾波器進(jìn)行測(cè)量

這是最早的諧波測(cè)量方法，其優(yōu)勢(shì)在于電路造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易控制且輸出阻抗低。其不足之處在于受環(huán)境影響大，檢測(cè)的精度不高，檢測(cè)結(jié)果含有較多基波分量，造成的運(yùn)行損耗相對(duì)較大。

2、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的諧波檢測(cè)

這是一種可以對(duì)計(jì)算能力進(jìn)行提高、對(duì)任意連續(xù)函數(shù)進(jìn)行逼近的基礎(chǔ)上，通過理論的學(xué)習(xí)及分析動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)獲得的研究成果，即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)階段，該網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)中的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，其主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)諧波預(yù)測(cè)、諧波源辨識(shí)及諧波測(cè)量等方面。在諧波測(cè)量中采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，主要需要考慮的是網(wǎng)絡(luò)的組成、算法的選擇及樣本的確定等問題。

3、小波分析方法測(cè)量諧波

這方面的研究在現(xiàn)階段已經(jīng)取得重大的進(jìn)展，主要是對(duì)傅立葉變換在時(shí)域完全無(wú)局部性缺陷和頻域完全局部化缺陷的解決，也就是在時(shí)域和頻域都具有局部性。采用該方法可以使電力系統(tǒng)中高次諧波變化投影到不同尺度上，從而反映出奇異、高頻高次諧波信號(hào)的特性，從而為諧波分析提供依據(jù)。

4、FFT變化法

采用該方法對(duì)電力系統(tǒng)諧波進(jìn)行檢測(cè)，是基于數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)上的測(cè)量方法，主要操作步驟是首先對(duì)被測(cè)信號(hào)的電壓或者電流進(jìn)行采樣，經(jīng)過轉(zhuǎn)化后，再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行傅立葉變化，從而得到各次諧波的相位系數(shù)及幅值。該方法是目前電力系統(tǒng)使用最為廣泛的諧波檢測(cè)方法，其精度高、功能多、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了諧波檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

二、電力通訊技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)今社會(huì)對(duì)電能的需求越來(lái)越高，對(duì)供電的可靠性要求也不斷提高，電網(wǎng)的諧波帶給電力系統(tǒng)諸多的負(fù)面影響。主要表現(xiàn)為：發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、供電設(shè)備及用電設(shè)備都不同程度的增加了損耗，降低了設(shè)備的利用率及效率；使自動(dòng)裝置及繼電保護(hù)的可靠性下降；造成測(cè)量?jī)x器指示不準(zhǔn)確，諧波影響儀器儀表的增長(zhǎng)工作；對(duì)通訊系統(tǒng)造成干擾，影響通信設(shè)備及人員的安全；對(duì)用電設(shè)備造成印象，使用電設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)，降低設(shè)備使用壽命。所以，電力系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)諧波進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，改善用電環(huán)境。

隨著電力事業(yè)的發(fā)展，電力通信事業(yè)也不斷的高速發(fā)展，使得通訊能力極大增強(qiáng)。對(duì)著對(duì)電能質(zhì)量的重視和研究，保證電能質(zhì)量成為電力企業(yè)的共識(shí)，建立一個(gè)系統(tǒng)的、高效的電能西涼在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控與管理成為必然，這樣就可以隨時(shí)對(duì)電能質(zhì)量水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便找到影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的原因，及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行解決，改善電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。一直以來(lái)對(duì)電力諧波影響從未停止，電力諧波檢測(cè)儀器復(fù)雜多樣，但是不同的儀器的兼容性成為難點(diǎn)，針對(duì)這一問題，PQDIF數(shù)據(jù)格式成為統(tǒng)一格式的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效管理，使得資源得到共享，建立了一個(gè)實(shí)用的通用平臺(tái)，將電能質(zhì)量檢測(cè)引入標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展階段。不管是從經(jīng)濟(jì)型和高效性哪種角度來(lái)看，避免了由于數(shù)據(jù)格式的不同造成的數(shù)據(jù)處理效果不理想的局面。基于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的PQDIF格式儲(chǔ)存和傳輸在電力諧波檢測(cè)系統(tǒng)中的運(yùn)用，也使得電力通訊技術(shù)得到了發(fā)展。

隨著信息技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展，電能質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)正向著信息化、網(wǎng)絡(luò)化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，更加的適應(yīng)了電力系統(tǒng)的運(yùn)行，在電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)中，更好的融入計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及電子技術(shù)，是諧波檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。

（作者單位：荊州市荊州區(qū)供電公司）