韓航星，嚴(yán)豪杰，徐　曄，王金全，胡亞超

(1. 解放軍理工大學(xué) 國防工程學(xué)院,　南京 210007；　2. 解放軍91362部隊(duì)，　浙江 舟山 316200)

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脈沖負(fù)載作用下衡量電壓畸變率的方法研究

韓航星1，嚴(yán)豪杰1，徐曄1，王金全1，胡亞超2

(1. 解放軍理工大學(xué) 國防工程學(xué)院,南京 210007；2. 解放軍91362部隊(duì)，浙江 舟山 316200)

摘要：獨(dú)立小容量電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量與負(fù)載的功率特性密切相關(guān)。在柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載孤島運(yùn)行的系統(tǒng)中，柴油發(fā)電機(jī)組的輸出電壓發(fā)生畸變，當(dāng)負(fù)載作用強(qiáng)烈時(shí)，電壓頻率波動(dòng)較大，難以確定其基波頻率并有效分離出各次諧波含量，此時(shí)傳統(tǒng)的電壓總諧波畸變率(THDv)已不能應(yīng)用。文中提出一種在脈沖負(fù)載作用下衡量交流電壓畸變程度的方法，即電壓畸變率(DRV)。通過對柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載運(yùn)行的試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測試，對比分析了系統(tǒng)不同運(yùn)行模式下的THDv與DRV，驗(yàn)證了所提方法的優(yōu)越性和合理性。在此基礎(chǔ)上，得到脈沖負(fù)載工作模式及發(fā)電機(jī)組輸出功率的變化對交流側(cè)DRV的影響規(guī)律。

關(guān)鍵詞：脈沖負(fù)載；電壓畸變率；頻率波動(dòng)

0引言

隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，以整流器為電能轉(zhuǎn)換裝置的直流脈沖性功率負(fù)載在工程中得到廣泛的應(yīng)用，含有T/R組件的數(shù)字式雷達(dá)為這類負(fù)荷的典型代表。在工程中經(jīng)常采用柴油發(fā)電機(jī)加整流器作為直流電源為移動(dòng)式脈沖性負(fù)荷供電。柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖性負(fù)載運(yùn)行時(shí)，由于脈沖負(fù)載具有嚴(yán)重的非線性，使柴油發(fā)電機(jī)組輸出電壓的幅值、頻率波動(dòng)較大，輸出的交流電壓發(fā)生嚴(yán)重的畸變[1-3]。而傳統(tǒng)的衡量電壓畸變程度的指標(biāo)是電壓總諧波畸變率(THDv)，它是指周期性交流電壓中諧波含量的有效值與基波分量的有效值之比。根據(jù)傅里葉級數(shù)分解理論，周期性的非正弦量只能分解出整數(shù)次的諧波，實(shí)際上非線性負(fù)載是波動(dòng)的，其電流的幅值、相位或波形是變化的，這種情況下會(huì)出現(xiàn)間諧波，并且在柴油機(jī)組加整流器給脈沖負(fù)載供電時(shí)，交流電壓頻率也會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的波動(dòng)。因此，對于工頻“周期性”的假設(shè)將不成立，在非線性負(fù)載條件下，基于頻域分析電壓畸變程度的THDv已不適用[4]。

關(guān)于如何準(zhǔn)確衡量電壓畸變程度的研究，文獻(xiàn)[5]提出一種基于能夠減少信號(hào)估計(jì)的均方相對誤差的自適應(yīng)技術(shù)，用來計(jì)算諧波和間諧波；文獻(xiàn)[6]提出用線性逼近的方法分析電壓跌落造成帶有LC濾波的脈寬調(diào)制逆變器輸出電壓畸變程度；文獻(xiàn)[7]提出一種基于傳統(tǒng)自適應(yīng)檢測方法的電網(wǎng)畸變量檢測方法；文獻(xiàn)[8]提出一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法來估計(jì)非線性負(fù)載中電壓和電流的畸變程度。上述文獻(xiàn)提出的電壓畸變程度的評估方法，都是在THDv方法基礎(chǔ)上對電壓畸變程度的評估，并沒有考慮到頻率波動(dòng)時(shí)的影響，具有一定的局限性。

柴油發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)帶非線性負(fù)載尤其是脈沖負(fù)載，交流電壓頻率、幅值波動(dòng)較大，現(xiàn)有評估交流電壓畸變率的方法都不準(zhǔn)確。本文提出一種基于時(shí)域上分析電壓畸變程度的方法，即電壓畸變率(DRV)，可避免THDv存在的局限性，有效地反映出實(shí)際電壓畸變的程度。通過對柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載運(yùn)行的試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測試[9]，對比分析了系統(tǒng)不同運(yùn)行模式下的THDv與DRV，驗(yàn)證了所提方法的合理性，得到脈沖負(fù)載工作模式及發(fā)電機(jī)組輸出功率的變化對交流側(cè)DRV的影響規(guī)律。

1DRV的定義

脈沖負(fù)載作用下如何準(zhǔn)確度量交流電壓畸變程度對系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)至關(guān)重要。本文提出一種利用時(shí)域分析來評估正弦波電壓畸變程度的方法DRV，DRV定義如下

(1)

式中：u(t)為交流側(cè)相電壓；ub(t)為對應(yīng)交流相電壓u(t)的參考電壓；td為交流電壓額定周期和非線性負(fù)載周期的最小公倍數(shù)；Ubj為tj到tj+td時(shí)間段上參考電壓的有效值；t0為計(jì)算DRV交流電壓的起始時(shí)刻；tj為以td為差的等差數(shù)列；tj=tj-1+td，M為以td為周期的畸變電壓波形的周期個(gè)數(shù)。當(dāng)非線性負(fù)載無周期性變化時(shí)，td取交流電壓整個(gè)時(shí)間段進(jìn)行計(jì)算，M=1；當(dāng)非線性負(fù)載呈周期性變化時(shí)，M 可依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備適當(dāng)選取。

在系統(tǒng)帶非線性負(fù)載情況下，交流電壓任意時(shí)刻可能畸變的程度不同，尤其是在周期性脈沖負(fù)載的作用下，交流電壓的畸變也是呈周期性變化。為了把交流電壓在任意時(shí)刻的畸變程度都考慮到，當(dāng)非線性負(fù)載呈周期性變化時(shí)， td取交流電壓額定周期和非線性負(fù)載周期的最小公倍數(shù)，即交流電壓波形的畸變周期為td，這樣就能將交流電壓在任何時(shí)刻的畸變情況考慮到，求出的電壓畸變率才能整體上反映出電壓畸變的程度。

為了能夠準(zhǔn)確反映出電壓畸變的程度，參考電壓ub(t)的選取必須要能夠準(zhǔn)確反映出交流電壓實(shí)際的輸出特性。因此，為了充分考慮頻率波動(dòng)的影響，本文將交流相電壓u(t)每個(gè)周期的有效值和頻率作為參考正弦波ub(t)的有效值和頻率，得到每個(gè)周期的參考正弦波ubi(t)如式(2)所示。

(2)

式中：fi為交流相電壓u(t) 第i個(gè)周期的頻率；Uvi為交流電壓u(t)第i個(gè)周期的有效值。定義的參考電壓和交流電壓的對比如圖1所示。

圖1　參考電壓和交流電壓訴對比

從圖1可以看出，采用本文方法得到的參考電壓能夠完全和實(shí)際輸出的交流電壓相對應(yīng)。

由式(2)可求出Ubj，如式(3)所示

(3)

綜上所述，本文定義的DRV全面考慮了系統(tǒng)帶非線性負(fù)載時(shí)，交流電壓頻率發(fā)生波動(dòng)的情況，同時(shí)兼顧到交流電壓在任意時(shí)刻的畸變率。在時(shí)域范圍內(nèi)能夠全面地反映出交流電壓的畸變情況。

2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證前文所提DRV方法的正確性，搭建了柴油發(fā)電機(jī)組帶非線性負(fù)載的系統(tǒng)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由單臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組與脈沖功率負(fù)載模擬裝置組成，如圖2所示。選用標(biāo)稱功率30 kW、額定功率36 kW、頻率50 Hz的常規(guī)柴油發(fā)電機(jī)組，通過整流器帶脈沖性負(fù)載工作，整流器濾波電容為4 000 μF，平波電抗器為0.125 mH。負(fù)載采用IGBT控制電阻通斷以模擬脈沖負(fù)載，脈沖負(fù)載周期為56 ms。脈沖負(fù)載占空比和峰值功率可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行調(diào)整。

圖2　柴油發(fā)電機(jī)組-整流器-脈沖負(fù)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

2.1DRV與采樣點(diǎn)長度的關(guān)系

選取脈沖負(fù)載峰值功率為20 kW、占空比為0.2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，改變M的取值，根據(jù)式(1)計(jì)算DRV，如表1所示。

表1M取值不同時(shí)DRV的變化

從表1可以看出：改變M時(shí)，電壓畸變率的波動(dòng)范圍不超過0.1%。因此，本文提出的DRV計(jì)算方法不受交流電壓采樣長度的限制。

2.2DRV與電壓采樣點(diǎn)位置的關(guān)系

根據(jù)式(1)，考慮到交流電壓額定周期為20 ms，脈沖負(fù)載周期為56 ms。因此，取td為280 ms。由于示波器采樣點(diǎn)數(shù)有限，取M=8。改變t0起始點(diǎn)，求出DRV如表2所示。

表2取點(diǎn)位置變化時(shí)對畸變率的影響

從表2可以看出：用DRV來衡量電壓畸變程度時(shí)，任意選取一段時(shí)間長度為M×td的電壓波形，求出的電壓畸變率波動(dòng)范圍不會(huì)超過0.05%。因此，當(dāng)用DRV來衡量電壓畸變程度時(shí)，可以任意截取時(shí)間長度為M×td的波形來計(jì)算電壓畸變率，不受電壓采樣點(diǎn)位置的限制。

從上述分析可以看出：本文提出的DRV計(jì)算方法只與電壓本身畸變的程度有關(guān)，不會(huì)因?yàn)椴蓸訒r(shí)刻和采樣點(diǎn)長度的不同而發(fā)生變化。

2.3DRV合理性分析

選擇峰值功率為30 kW，占空比由0.1變化到1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出占空比不同時(shí)交流側(cè)相電壓的實(shí)際波形，如圖3所示。

圖3　占空比變化時(shí)交流電壓的波形

從圖3可以看出：其他條件不變只改變占空比時(shí)，交流側(cè)電壓畸變程度隨著占空比的增大逐漸增大。其他條件不變只改變占空比時(shí)，計(jì)算出DRV，如表3所示。

表3改變占空比時(shí)DRV的變化

根據(jù)表3數(shù)據(jù)，用SPSS軟件可以建立起DRV隨占空比變化的線性回歸模型，如下式所示

DRV=0.125 2+0.166 7D-

0.085 9D2+0.046 D3

(4)

根據(jù)式(4)擬合出DRV隨D變化的曲線，如圖4a)所示；用傳統(tǒng)的THDv計(jì)算方法[10]擬合出的THDv隨D變化的曲線，如圖4b)所示。

圖4　DRV與THDv隨D變化的曲線

從圖4a)可以看出：DRV隨著占空比的增大而增大，和實(shí)際電壓畸變程度隨占空比的變化趨勢吻合。圖4b)雖然能反映出電壓畸變程度隨占空比的增大而增大，但在占空比為0.4時(shí)計(jì)算出的THDv比占空比0.3時(shí)的THDv還要小，占空比0.9時(shí)計(jì)算出的THDv比0.5時(shí)THDv還要小，這與實(shí)際情況不相符，同時(shí)計(jì)算出的THDv與實(shí)際電壓畸變程度誤差較大。而用本文采用的DRV計(jì)算方法能夠較好地反映出電壓畸變程度隨D變化的規(guī)律。

選擇占空比為0.4，峰值功率PL從10 kW變化到70 kW的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可畫出峰值功率不同時(shí)交流電壓的實(shí)際波形，如圖5所示。

從圖5可以看出：在其他條件都不變的情況下，峰值功率變化時(shí)，電壓畸變程度隨著峰值功率的增大而增大。

圖5　峰值功率變化時(shí)交流電壓波形

占空比為0.4時(shí)改變峰值功率，計(jì)算的DRV如表4所示。

表4DRV隨峰值功率PL的變化

根據(jù)表4，用SPSS軟件可建立起電壓畸變率隨峰值功率變化的線性回歸模型，如下式所示

(5)

根據(jù)式(5)和表4可擬合出DRV隨PL變化的曲線，如圖6a)所示。用THDv計(jì)算方法擬合出THDv隨PL變化的曲線，如圖6b)所示。

圖6　DRV與THDv隨D變化的曲線

比較圖 6a)和b)可以看出：用THDv計(jì)算出的電壓總諧波畸變率隨著峰值功率的增大變化并不明顯，在峰值功率為35 kW～50 kW這一區(qū)間，THDv明顯出現(xiàn)異常，這與實(shí)際情況并不相符；而本文采用DRV計(jì)算出的電壓畸變率，隨著峰值功率的增大，電壓畸變率明顯增大，這與實(shí)際情況是相吻合的。

以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明：本文采用的DRV方法能夠較好地反映出交流側(cè)電壓實(shí)際畸變程度，不受頻率波動(dòng)帶來的影響，克服了THDv本身固有的局限性。

2.4系統(tǒng)實(shí)際輸出功率Pac對電壓畸變程度的影響分析

用大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可建立Pac與(D,PL) 的線性回歸方程，如式(6)所示。

Pac=b0+b1·PL+b2·D+b3·PL·

(6)

式中：b0=-1.898 9；b1=0.136 4；b2=4.536 3；b3=0.547 2；b4=-0.001 2；b5=3.755 6。

根據(jù)式(6)可擬合出柴油發(fā)電機(jī)組實(shí)際輸出功率Pac隨脈沖負(fù)載工作模式變化的三維曲面圖，如圖7所示。

圖7　Pac隨(D, PL)變化的曲面圖

從圖7可以看出：根據(jù)式(6)擬合的曲面可準(zhǔn)確地描述Pac隨D和PL的變化規(guī)律，當(dāng)脈沖負(fù)載的占空比D或峰值功率PL固定時(shí)，Pac隨D或PL近似線性變化；同時(shí)還可以看出，Pac與脈沖負(fù)載模式(D,PL)不是一一對應(yīng)的。

由大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可建立DRV隨(D,PL) 變化的線性回歸模型，如式(7)所示。

DRV=b0+b1γD+b2γPL+b3γDγPL+

(7)

式中：b0=10.936 8；b1=2.894 3；b2=0.072 4；b3=0.373 4；b4=-1.712 4；b5=-0.000 4。

根據(jù)式(7)得出DRV隨(D,PL) 的變化規(guī)律，如圖8所示。

圖8　DRV隨(D，PL)變化的曲面圖

由圖8可以看出：根據(jù)式(7)擬合的曲面能夠準(zhǔn)確地表達(dá)出DRV隨(D,PL)變化的規(guī)律，當(dāng)脈沖負(fù)載的占空比D或峰值功率PL固定時(shí)，DRV隨D或PL近似線性變化；同時(shí)還可以看出，DRV與脈沖負(fù)載模式(D,PL)不是一一對應(yīng)的。

分析圖7和圖8可得出：柴油發(fā)電機(jī)組輸出同樣的Pac對應(yīng)的DRV不一定是相同的，與脈沖負(fù)載工作模式有關(guān)。

將式(6)和式(7)綜合起來，可得出在脈沖負(fù)載作用下，柴油發(fā)電機(jī)組實(shí)際輸出功率Pac和DRV的關(guān)系。選擇占空比為1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得線性負(fù)載條件下DRV與Pac的關(guān)系。柴油發(fā)電機(jī)組分別帶線性負(fù)載和脈沖負(fù)載時(shí)，Pac與DRV的關(guān)系如圖9所示。

圖9　線性負(fù)載與脈沖負(fù)載情況下Pac與DRV關(guān)系

從圖9可以看出：柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載運(yùn)行時(shí)，DRV隨著實(shí)際輸出功率Pac的增大而增大。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組實(shí)際輸出功率不變時(shí)，電壓畸變率在如圖9所示范圍內(nèi)波動(dòng)變化，當(dāng)Pac增大時(shí)DRV波動(dòng)范圍逐漸減小；柴油發(fā)電機(jī)組帶線性負(fù)載運(yùn)行時(shí)，DRV隨著Pac近似呈線性增長。通過柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載與線性負(fù)載相比較可以得出，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組輸出功率相同時(shí)，脈沖負(fù)載引起的電壓幅值和頻率畸變程度更嚴(yán)重，而線性負(fù)載引起的電壓畸變程度相對較小。因此，柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載時(shí)，要充分考慮到電壓幅值和頻率畸變率對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，不能用線性負(fù)載對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響來衡量脈沖負(fù)載對系統(tǒng)帶來的影響。

3結(jié)束語

針對THDv應(yīng)用的局限性，提出一種在脈沖負(fù)載作用下頻率發(fā)生波動(dòng)時(shí)評估電壓畸變程度的方法DRV，依據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，通過對比分析交流電壓的THDv和DRV，表明本文提出的DRV方法能夠準(zhǔn)確地反映出交流電壓實(shí)際的畸變程度，可有效地避免THDv固有的局限性。在此基礎(chǔ)上得出以下結(jié)論：

1)柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載時(shí)，DRV隨脈沖負(fù)載占空比和峰值功率的增大而增大。

2)柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載運(yùn)行時(shí)，DRV與柴油發(fā)電機(jī)組實(shí)際輸出功率Pac不是一一對應(yīng)的，與脈沖負(fù)載的工作模式有關(guān)；Pac不變時(shí)，對應(yīng)的DRV在一定的范圍內(nèi)上下波動(dòng)。DRV隨著Pac的增大而增大，但波動(dòng)范圍逐漸減??；在Pac相同的條件下，脈沖負(fù)載引起的電壓幅值和頻率畸變程度更嚴(yán)重；獨(dú)立小容量電力系統(tǒng)帶脈沖負(fù)載運(yùn)行時(shí)，要充分考慮到電壓幅值和頻率畸變程度對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，不能用線性負(fù)載對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響來衡量脈沖負(fù)載對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。

3)本文提出的DRV能夠準(zhǔn)確地反映出整個(gè)系統(tǒng)非線性程度的大小和供電的質(zhì)量，為系統(tǒng)是否正?？煽康剡\(yùn)行提供參考依據(jù)和衡量標(biāo)準(zhǔn)。

雖然本文采用的DRV是在柴油發(fā)電機(jī)組帶脈沖負(fù)載時(shí)提出的，但DRV方法同樣適用于其他線性及非線性負(fù)載場合。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]胡茄．系統(tǒng)擾動(dòng)條件下同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行行為的時(shí)步有限元研究[D]．北京：華北電力大學(xué)，2010．

HU Jia．Research on operation behavior of synchronous generator under system disturbance conditions with time-stepping finite element method[D]．Beijing：North China Electric Power University，2010．

[2]胡亞超，徐曄，李建科，等．柴油發(fā)電機(jī)組-脈沖負(fù)載系統(tǒng)運(yùn)行行為仿真[J]．現(xiàn)代雷達(dá)，2015，37(6)：74-77．

HU Yachao，XU Ye，LI Jianke，et al．Simulation on operation action for system consisted of diesel generator sets and pulse load[J]．Modern Radar，2015，37(6)：74-77．

[3]張曉鋒，溫洪，蔣心怡，等．帶整流負(fù)載同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)定性研究[J]．中國航海，2001(2)：102-106．

ZHANG Xiaofeng，WEN Hong，JIANG Xinyi，et al．Research on stability of synchronous generator with rectifying load[J]．Navigation of China，2001(2)：102-106．

[4]栗時(shí)平．現(xiàn)代電能質(zhì)量檢測技術(shù)[M]．北京：中國電力出版社，2008．

LI Shiping．Detection technology of modern power quality[M]．Beijing：China Electric Power Press，2008.

[5]BRACALE A，CARAMIA P，CARPINELLI G．Adaptive prony method for waveform distortion detection in power systems[J]．International Journal of Electrical Power and Energy Systems，2007，29(5)：371-379．

[6]NAKAMURA Y， FUNATO H， OGASAWARA S．Output voltage distortion analysis of PWM inverter with LC filter caused by device voltage drop[C]//Power Conversion Conference. Nagoya: IEEE Press，2007：116-121．

[7]蔣平，鄧俊雄，曹瑩．一種先進(jìn)的電網(wǎng)諧波檢測方法[J]．電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2000，15(6)：70-74．

JIANG Ping，DENG Junxiong，Cao Ying．A novel method for detecting harmonics in power network[J]．Transactions of China Electrotechnical Society，2000，15(6)：70-74．

[8]OLESKOVICZ M，LIMA M A A， BIASOTTO E，et al．Estimation of harmonic currents injected by nonlinear loads for a distorted power supply scenario using artificial neural networks[C]// 2012 IEEE 15th International Conference on Harmonics and Quality of Power (ICHQP). Hongkong: IEEE Press, 2012：457-462．

[9]陳靜靜，李建科，徐曄，等．柴油發(fā)電機(jī)組帶非線性負(fù)載的實(shí)驗(yàn)研究[J]．現(xiàn)代雷達(dá)，2015，37(5)：84-87．

CHEN Jingjing，LI Jianke，XU Ye，et al．Experiment research of diesel generating sets with nonlinear loads[J]．Modern Radar，2015，37(5)：84-87．

[10]胡亞超．柴油發(fā)電機(jī)組-整流器-脈沖負(fù)載系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及功率匹配方法研究[D]．南京：解放軍理工大學(xué)，2005．

HU Yachao．Dynamic analysis and power match methods for a diesel generator set-rectifier-pulsed loads system[D]．Nanjing：PLA University of Science and Technology，2005．

韓航星男，1992年生，碩士研究生。研究方向?yàn)樾履茉窗l(fā)電與智能微電網(wǎng)。

嚴(yán)豪杰男，1992年生，碩士研究生。研究方向?yàn)樾履茉磁c智能電網(wǎng)。

徐曄 女，1964年生，副教授。研究方向?yàn)樾履茉磁c智能電網(wǎng)。

王金全男，1963年生，教授。研究方向?yàn)樾履茉磁c智能電網(wǎng)。

胡亞超男，1986年生，碩士，助理工程師。研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)建模與仿真。

A Study on the Method Measuring the Distortion Rate of Voltageunder the Action of Pulse Load

HAN Hangxing1，YAN Haojie1，XU Ye1，WANG Jinquan1，HU Yachao2

(1. College of National Defense Engineering, PLA University of Science and Technology,Nanjing 210007, China)(2. The Unit 91362 of PLA,Zhoushan 316200, China)

Abstract：The power quality of the independent low-power system is closely related to the load characteristics. In the system that the diesel generator set operates alone with pulse load, the output voltage of the diesel generator set is distorted. When the load changes suddenly, the voltage frequency fluctuates greatly, thus it is difficult to obtain the fundamental frequency and extract each harmonic effectively. In this case, it is useless to measure the distortion rate of voltage using the total harmonic distortion (THDv). Hence, a method measuring the distortion rate of voltage under the action of the pulse load, namely distortion rate of voltage (DRV) is presented. By testing the experiment system of the diesel generator set working with the pulse load, and comparing THDV with DRV in different operational modes, the method proposed in this paper is verified to be reasonable. At this base, the influence law of pulse load working mode and the generator output power to the DRV is obtained.

Key words：pulse load; distortion rate of voltage; frequency fluctuation

中圖分類號(hào)：TN911.7

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1004-7859(2016)01-0070-05

收稿日期：2015-10-29

修訂日期：2015-12-25

通信作者：嚴(yán)豪杰Email：923837483@qq.com

DOI：·收/發(fā)技術(shù)· 10.16592/ j.cnki.1004-7859.2016.02.016