专利名称：变电站10kV不对称3次谐波污染源监测方法
技术领域：
本发明涉及变电站IOkV不对称3次谐波污染源的监测技术，具体涉及变电站IOkV 不对称3次谐波污染源监测方法。
背景技术：
部分变电站IOkV母线中存在3次电压谐波超标的问题，对变电站的计量、保护动作、电容器等设备安全造成影响。
造成变电站IOkV电压谐波超标的原因一般是因为用户的谐波污染注入电力系统造成，因此确定谐波的来源是治理谐波污染的首要条件。但是与其他次谐波特性不同，3次及其整数倍次谐波具有零序的特点，在变电站内IOkV不接地系统中无法存在电流通路，因此在馈线和IOkV母线中无法测得对称的3次电流谐波，无法通过谐波电流的测量判断谐波污染的来源。但3次谐波污染三相不对称时，则可以在馈线中测量少量的不对称3次电流谐波分量，但测量的谐波分量很小，且谐波电流满足基尔霍夫电流定律，无法根据3次电流谐波或3次谐波功率的大小或方向判断该馈线上是否有3次谐波污染注入系统，从而无法判断3次谐波污染的来源。因此，需要有一种方法能够判断馈线上是否有3次谐波污染。发明内容
判断谐波的来源是治理谐波问题的首要条件，但是由于3次谐波的特性，很难根据测量的电流量判断馈线上是否存在有谐波污染。本发明利用能量守恒的原理，提出一种基于谐波功率的变电站IOkv不对称3次谐波污染源监测方法，通过馈线中测量的3次谐波功率之和，准确判断馈线上是否存在3次谐波污染源，为进一步的谐波治理奠定基础。
本发明利用能量守恒原理，通过判断馈线上3次谐波功率之和，可准确判断变电站IOkV馈线中是否有3次谐波污染源，具体包括如下步骤1)测量母线上的3次电压谐波和馈线上的3次电流谐波的电流，获得幅值和相角；幻根据步骤1)测得的幅值和相角计三相的3次谐波功率；3)计算三相3次谐波功率之和；4)根据3次谐波功率之和的符号，判断馈线上是否有3次谐波污染源。
由于IOkV系统属于不接地系统，因此对称3次电流谐波无法在馈线中流通，在馈线中流通的是不对称3次电流谐波。因此无3次谐波污染源的馈线为无源系统，其电流必须满足基尔霍夫电流定律，即三相电流之和应为0。因此，无3次谐波污染源的馈线将消耗能量，流入馈线的能量应小于流出馈线的能量，对于有3次谐波污染的馈线则情况相反，因此可根据三相3次谐波功率之和判断是否存在有3次谐波污染源。
PE3 = Pa3+Pb3+Pc3
式中P 3为馈线上测得的3次谐波功率之和，Pi3，i = a, b, c分别为A，B，C三相测得的3次谐波功率。当ΡΣ3 > 0，即馈线流出的功率大于流入的功率时，馈线上消耗功率，无3次谐波污染源；反之，则馈线上存在3次谐波污染源。
与现有技术相比，本发明创造具有如下优点和效果
由于3次谐波具有零序特性而IOkV系统又属于不接地系统，因此，在馈线中很难测得对称的3次电流分量，给3次谐波源的判断带来了困难。本发明充分利用3次谐波不对称分量的特点，只需要判断馈线上3次谐波功率之和，就可以判断出馈线上是否存在有3 次谐波污染源，方法简单易行，需要测量的量少，且准确有效。
图1为实施方式中基于谐波功率的变电站IOkV不对称3次谐波污染源监测方法流程图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。
如图1，基于谐波功率的变电站IOkV不对称3次谐波污染源监测方法包括1)测量母线上的3次电压谐波和馈线上的3次电流谐波的电流，获得幅值和相角；幻根据步骤 1)测得的幅值和相角计三相的3次谐波功率；幻计算三相3次谐波功率之和；4)根据3次谐波功率之和的符号，判断馈线上是否有3次谐波污染源。
实例在某一变电站中测量了 2条母线，8回馈线的3次电压谐波和电流谐波，IM 的3次电压谐波的幅值和相角如表1所示。
表 权利要求
1.变电站IOkV不对称3次谐波污染源监测方法，其特征在于包括如下步骤1)测量母线上的3次电压谐波和馈线上的3次电流谐波的电流，获得幅值和相角；2)根据步骤1)测得的幅值和相角计三相的3次谐波功率；3)计算三相3次谐波功率之和；4)根据3次谐波功率之和的符号，判断馈线上是否有3次谐波污染源。
2.根据权利1所述的监测方法，其特征在于当3次谐波功率之和大于零时，馈线上无 3次谐波污染源；当3次谐波功率之和小于或等于零时，馈线上存在3次谐波污染源。
全文摘要
本发明提出变电站10kV不对称3次谐波污染源监测方法，该方法包括测量母线上的3次电压谐波和馈线上的3次电流谐的幅值和相角；分别计算A，B，C三相的3次谐波功率，并计算三相3次谐波功率之和，通过3次谐波功率之和的符号，判断馈线上是否有3次谐波污染源。本发明可以判断出馈线上是否存在有3次谐波污染源，方法简单易行，需要测量的量少，且准确有效。
文档编号G01R31/00GK102495312SQ20111038920
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者余红波, 刘晓华, 张尧, 曾庆辉, 林凌雪, 欧盛, 武志刚, 谢志文, 邱明明, 钟庆, 麦洪 申请人:华南理工大学, 广东电网公司佛山供电局