一、概述

隨著現(xiàn)代化的進(jìn)程，非線性、沖擊性和不對稱性負(fù)荷大量接入電網(wǎng)，供電質(zhì)量日趨嚴(yán)重。由于對生活質(zhì)量和工作效率的高要求，現(xiàn)在人們比以往任何時候更加關(guān)注電能質(zhì)量問題。

電能質(zhì)量包含多個方面，如電網(wǎng)電壓偏差、電壓諧波、電壓波動與閃變、三相電壓不平衡度等，但電壓諧波是電能質(zhì)量中*重要的一種。諧波主要是由用戶中的非線性用電負(fù)荷（如：整流裝置、冶煉爐、電氣化機車等）引起的，一個用戶引起的諧波不僅影響到自身，而且污染電網(wǎng)并影響到該電網(wǎng)中的其它電力用戶。

然而，由于電網(wǎng)的廣泛性和諧波的普遍性，廣大電力用戶、電力生產(chǎn)廠和供電公司希望隨時隨地了解電網(wǎng)諧波情況，因此通過對電網(wǎng)各點諧波的監(jiān)測，并對諧波進(jìn)行分析處理，以推進(jìn)諧波的治理，提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量和加強電網(wǎng)的管理，有著重要意義

二、系統(tǒng)的特點

電網(wǎng)諧波電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要特點體現(xiàn)以下幾個方面：

**性：配電網(wǎng)的各級高電壓母線處（測量關(guān)口）、諧波源接入公用電網(wǎng)的公共連接點（包括用戶處）。本系統(tǒng)既可以實現(xiàn)單個變電站的諧波在線監(jiān)測，也可以實現(xiàn)區(qū)域變電站的諧波在線監(jiān)測。

實用性：長期在線監(jiān)測、**、可靠、操作方便，可實現(xiàn)自動化。

經(jīng)濟性：現(xiàn)場安裝的儀器功能簡單、體積小、價格低，又能在平時作為常規(guī)儀器進(jìn)行顯示、諧波越限報警，便于推廣和普及。

**性：本系統(tǒng)采用無線通信方式，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控或就地?zé)o線通訊的非接觸式操控方式，有效地保證了儀器和工作人員的**。

抗干擾：現(xiàn)場存在強電磁干擾，采用了多種措施提高儀器抗干擾能力。結(jié)構(gòu)上，采用了屏蔽式箱體結(jié)構(gòu)，硬件設(shè)計上，加設(shè)看門狗電路、復(fù)合濾波電路和信號隔離電路；軟件設(shè)計上采用數(shù)字濾波技術(shù)、數(shù)據(jù)校驗技術(shù)、實時診斷技術(shù)等。

技術(shù)性：本系統(tǒng)采用的諧波測量儀器工作原理的技術(shù)水平要高，便于對實時監(jiān)測的傳輸?shù)臄?shù)字信號在接收終端進(jìn)行記錄、分析、統(tǒng)計、儲存和打?。桓唠妷耗妇€的諧波信號采集；本系統(tǒng)終端處理的軟件功能強、容量大。

三、電網(wǎng)諧波測量的目的與依據(jù)

目的：對發(fā)電、供電、用電三方的監(jiān)督管理，保證公用電網(wǎng)的諧波指標(biāo)限值在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi)，以保障國民經(jīng)濟各行各業(yè)的正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量以及人民的生活質(zhì)量。

依據(jù)：

1．測量標(biāo)準(zhǔn)

原電力工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)《關(guān)于電網(wǎng)諧波管理的暫行規(guī)定》；

國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T14549－93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》；

國家標(biāo)準(zhǔn)GB17625.7－1998《低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值》；

國家標(biāo)準(zhǔn)GB17626.7－1998《供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、間諧波的測量和測量儀器導(dǎo)則》。

2．測量條件

選擇電網(wǎng)正常供電時系統(tǒng)可能出現(xiàn)的*小運行方式，且在諧波源工作周期中諧波量大的時段內(nèi)。

當(dāng)測量點附近安裝有電力電容器組或諧波濾波器時，有可能會產(chǎn)生某次諧波放大或諧振，應(yīng)在各種運行組合的方式下進(jìn)行測量。

3．監(jiān)測點

原則上選擇諧波源接入公用電網(wǎng)的公共連接點，即供用電協(xié)議規(guī)定的電能計量點，測量該點的諧波電壓和諧波源（干擾電能質(zhì)量的用電設(shè)備）注入公用電網(wǎng)的諧波電流。

4．測試量

諧波電壓和諧波電流的諧波次數(shù)一般測量第2－25次，諧波電壓用含有率（）表示，諧波電流用有效值（A）表示，總諧波畸變率用THD（）表示。

5．測量間隔和持續(xù)時間

對于負(fù)荷變化快的諧波源（如：電弧爐、軋機、電力機車等），測量間隔時間不大于2分，測量次數(shù)不小于30次。

對于負(fù)荷變化慢的諧波源（如：化工整流器、直流輸電換流站等），測量間隔和持續(xù)時間不作規(guī)定。

6．測量數(shù)據(jù)的處理及諧波水平值的確定

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：取測量時段內(nèi)各相持續(xù)測量過程中實測值的95概率值，并取三相中*大一相的值，作為測試時段的諧波水平值，并以此作為判斷諧波是否超標(biāo)的依據(jù)。

四、諧波測量方法的規(guī)定

1．諧波測量方法

國際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，把諧波按其波動快慢和性質(zhì)分為四類：

⑴準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)（慢變化）諧波；

⑵波動諧波；

⑶快速變化諧波；

⑷間諧波及其虛擬部分。

標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的諧波主要指前三類，并對不同波動性質(zhì)的測量間隔，即測量時段及由測量值確定諧波值的方法提出如下建議：

⑴很短間隔：TVS＝3S；

⑵短間隔：TSH＝10MIN；

⑶長間隔：TL＝1H；

⑷日間隔：TD＝24H；

⑸周間隔：TW＝7D。

2．電網(wǎng)電能質(zhì)量*低的運行合格率

標(biāo)準(zhǔn)編號標(biāo)準(zhǔn)名稱電能質(zhì)量指標(biāo)允許限值*低的運行合格率

GB／T14549－93公用電網(wǎng)諧波各級電網(wǎng)諧波電壓限值（）98

五、諧波測量儀器的功能和精度

1．諧波測量儀器

1.1諧波測量儀器的現(xiàn)狀

諧波測試分析儀是測定電網(wǎng)諧波嚴(yán)重程度的專用儀器，就諧波測試分析儀而言，國內(nèi)外已有不少生產(chǎn)廠家和產(chǎn)品，如美國FLUKE公司的F40／41手持式電力諧波分析儀、日本HIOKI公司的3195和3166便攜式電力分析儀、英國VOLTECH公司的PM3000／300／100電力分析儀、瑞典UNIPOWER公司的UNILYZER900F電力測試分析儀及我國安徽振興公司的PS系列電能質(zhì)量分析儀等。通過比較分析，不難發(fā)現(xiàn)，這些儀器具有如下通用特點：

⑴多功能，高性能，高價格；

⑵實驗室或戶內(nèi)使用，適用于科學(xué)研究、短期電力試驗、電網(wǎng)巡檢或臨時監(jiān)測；

⑶獨立使用的專用測試儀器，專人管理和使用。

然而，由于電網(wǎng)的廣泛性和諧波的普遍性，廣大發(fā)電、供電、用電部門都希望隨時隨地了解電網(wǎng)諧波情況，僅靠專門的諧波測試管理機構(gòu)和科技人員是滿足不了要求的，高價格的測試分析儀無法推廣和普及。

1.2監(jiān)測方式及儀器的選用

重要的PCC（電流質(zhì)量控制）采用連續(xù)監(jiān)測方式，并將數(shù)據(jù)及時送至上**電能質(zhì)量監(jiān)測中心，一般選用將檢測儀器長期安裝在監(jiān)測點實現(xiàn)連續(xù)在線檢測，區(qū)域內(nèi)多個檢測點的儀器聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成諧波監(jiān)測網(wǎng)；一般的PCC采用定時監(jiān)測方式，并將數(shù)據(jù)送至上**電能質(zhì)量監(jiān)測中心，一般選用便攜式諧波分析儀和定點檢測儀器相結(jié)合對多點定時巡回檢測；對于小的單相PCC，根據(jù)需要進(jìn)行檢測，即隨機監(jiān)測方式，一般使用袖珍式諧波分析儀就可以滿足檢測要求。

1.3系統(tǒng)采用的測量儀器：

⑴HVHE型高壓諧波監(jiān)測儀：

HVHE系列高壓諧波監(jiān)測儀（以下簡稱高壓諧波儀）儀由信號測量系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)三部分組成。高壓諧波監(jiān)測儀是一種智能化諧波測量記錄儀器，主要實現(xiàn)對高壓電網(wǎng)（10、35、110、