电能质量外文翻译.doc

科学，技术和创新
监控和分析
电力的特点
质量体系绩效
NIKE SHANKU,
GENCI SHARKO
电气工程学院
阿尔巴尼亚地拉那理工大学
关键词：电能质量，过压，欠压，持续中断，中断，电压骤降和骤升。
摘要：电能质量是一个边界的集合，使电力系统以其预期的没有重大性能和寿命损失的方式运作。这个词是用来形容电力驱动的电力负荷和负载的，电力正常运作的能力。没有适当的电源质量，电气设备就会出现故障，过早失效或根本不能运行。关于为什么电力质量差是有很多原因的，而导致这种质量差的电源的原因则更多。电力系统电能质量，影响所有连接的电气和电子设备，是用来测量电压，电流，频率，温度，蜿蜒力和力矩的措施特别是供水系统及其部件的偏差的。近年来,在非线性负载已有丰富的经验；特别是分布荷载作用下,如电脑、监视器和照明和分布式的来源。目的纸是电力质量体系的监控和分析功能的显示方式。作为监控的例子是采取从额定功率在320千伏安，部分分布在阿尔巴尼亚都拉斯市的电网变压器输出。
介绍
本文的主要目的是在一般要求的基础上描述监控和分析电力系统的性能。一个电力生产商可能会发现这目标的重要，如果除了在客户的需求下配合这个系统的性能外，有需要了解其系统性能。电能质量监测是收集，分析和解释收集成有用信息的测量数据的过程。采集的数据的过程通常是在持续的时期通过不断开展在扩展的电压和电流测量。本文中的监测过程的时间已为期11天。电能质量分析数据电气参数均取自电源输出变压器额定功率320千伏安和额定电压20/0.4千伏。监测和分析的过程被参考IEEE1159标准和国际标准IEC61000-4-30。提供的一般准则和定义标准中提到，它提供了一个共同的语言描述电能质量现象。
电能质量监测标准
监测电能质量现象的IEC标准被以成系列或数字编号61000-4-XX的文件提供。在这一系列的封面个别标准每个类型的电能质量变化的具体要求或相关事项。例如，IEC61000-4-7规定谐波失真水平监测规范。符合IEC61000-4-15提供监测闪烁的规格。在新的标准IEC61000-4-30中总结了表征电能质量和现象的总体要求。
一、电能质量测量设备和电能质量测量数据评估的标准要求。
上述提到的标准为测量程序和测量监测精度要求提供了详细的规定，如：
- 在衡量电压和电流的同时，获得谐波流信息的能力。
- 衡量各自的谐波成分的幅度和相位角的能力，也需要电源流量计算。
- 同步和采样率，在足够快的速度下获得谐波高达37次谐波的精确测量，（这个要求是高采样率的组合，基于采样间隔50赫兹）
与此同时，标准要求提供电能质量测量数据进行评估，属于离线数据分析，如：
- 看个人的干扰
- RMS变化分析，其中包括的统计表电压骤降​​和骤升，幅度-时间曲线。
- 稳定-状态分析，其中包括RMS的趋势电压和电流。
- 谐波分析，用户可以分析电压和电流谐波谱。
有用于此目的的专用计算机软件。这个软件是监控设备的集成。
单台仪器测量，监测和分析
监测的过程中通过功率视仪器，模型PS250来进行。电力瞄准仪器PS250集成功能，如数据记录仪，对需求的分析，谐波分析仪和干扰分析仪。 电力瞄准仪器，功率分析仪测量：电压，电流，频率和功率（瓦，VA，VAR，功率因数，能源千瓦时）；最小值，最大值，平均值，各个阶段，以及谐波的现值频谱和THD。它可以节省几天的数据长达数个月不断。有四个电流和功率记录仪三个电压通道直接测量的各个阶段和中立的三个阶段。
电能质量测量数据的评估是在中央处理单元位置进行脱线处理。离线电能质量数据的评估是分开进行的，在从监测仪器下载所有数据后形成PS250。利用用于此目的的专用计算机软件。这个软件完成标准要求，是监控设备的集成。它是由同一公司生产的监控仪器PS250模型，这个软件被命名的PSM（电力视力经理）。软件管理PC机之间的通信、仪器配置和离线数据的分析。可以将数据下载到PC以查看图形图，波形，来方便进行离线分析。
监测过程实现二次三相电源变压器，提供住宅和一些带负荷的商业楼宇。图1显示的架构仪器连接到多个单相负载。它显示仪器的不平衡负载的连接。 “负载共享相同的中点电位连接。在这配置，电压，电流和功率的每个负载可直接显示或通过PSM软件电脑绘制。
电压持续变化的长期监测和分析
从长远来看电压变动包括在超过1分钟的时间内RMS的偏差。这些变化可以是过压或欠压。过压和欠压不是一般的系统故障的结果，而是由于系统负载变化和交换系统操作所造成的。这种变化通常显示为结构RMS电压随时间变化的。在图2所示的三相交流电压值分布在时间11天监测过程中,在RMS电压档监测过程中，日常循环模式是显而易见的。这里的负荷提供主要是住宅；电压轮廓昼夜时间的影响。监控过程开始日期：2009年9月29日开始，时间11点32分，直到日期10.10.2009时间09:52。全过程监测可达到每秒15750分钟。在监测过程中共进行了1575次记录，每10分钟一个记录。每一个纪录包含的平均数据值：RMS电压和电流，功率因数，有功功率，无功功率，总功率，频率和谐波失真。最小值，最大值，平均值，为每个阶段每个测量值的现值记录。每个记录可以单独跟踪了波形和RMS变化。表1列出表格形式每个记录的电压变化，分别相电压V1N， V3N ，V2n。
1、检验记录过压的数据库。一个过压保护是在RMS交流电压的增加大于额定值的110％。它对应着RMS值高于242伏，电源频率的时间长于1分钟。从检查记录数据库，图2 C，导致过压的情况，将记录数505日期10/02/09时间23时32分00秒和记录数506日期10/05/09时间23点42分00秒。在此期间RMS值达到最高在时间二十三时37分22秒248伏特的峰值。过压保护情况是目前只有相电压V2n和其时间是8分钟和35秒。
2、检验记录欠压的数据库。欠压是交流电压有效值下降低于90%的额定值或绝对值对应着的RMS值低于198伏电源，频率为超过1分钟的时间更长。检查记录的数据库不显示任何电压的情况下。
3、检查记录持续中断的数据库。当电源电压一直是一个零超过1分钟，长时间电压的变化被认为是维持中断。电压中断时间超过1分钟常常是永久性的,需要人类干预系统修复和恢复。检查记录数据库出现一个持续的中断，图2b。持续中断发生在记录数794日期到2009年10月4日22点42分53秒的时间和记录数796日期2009年10月4日22点51分18秒的时间，它是目前时间0时09分25秒。在此期间，这超过1分钟电源电压变为零伏的三个阶段。在这种情况下从记录中获取日期，可以分析出导致中断的原因。
测量/监控和分析集成到一台仪器
监测和分析短期电压变化可以被指定为瞬时变化类型，瞬间，或暂时的，根据其持续时间。短电压变动所造成的故障情况下，通电要求高起点的大负荷电流，或是间歇性的连接或电源接线松动。根据故障定位和系统状况，故障可能导致无论是暂时的电压下降（凹陷），电压上升（膨胀），或完全丧失电压（中断）。
1、检验记录电压中断的数据库。发生中断时，电源电压或负载电流下降到低于10％的时期时间不超过1分钟。中断可能是电力系统故障，设备故障和控制故障的结果。中断是由其持续时间来衡量的，因为电压的幅度始终低于10％的标称值。从检查记录的数据库中不导致任何电压中断变化。
2、检验记录电压骤降的数据库。一个下降是在RMS电压下降到0.1和0.9 PU工期为电源频率形成0.5个周期为1分钟。在我们的例子中，它对应着的198V和 22V之间的数据。检查记录数据库结果电压骤降情况，如图3所示。电压骤降​​的情况跟踪记录编号17日期2009年9月29日时间13时52分07秒。在RMSV3N达到相电压值198 V和其他32秒仍低于此值直到时刻13时52分39秒。在此时间间隔达到极小值189.5伏。电压跌落通常与系统出现故障有关但也可以是由加压引起的。
3、检验记录电压骤升的数据库。骤升电压被视为增加至1.1和1.8 PU RMS电压或电流在电源频率时间从0.5个周期为1分钟。至于骤降，骤升通常与系统故障有关，但他们电压骤降​​是不常见的。电压骤升发生的一个方法是，从临时上非故障阶段电压上升在单线接地故障时。他们的特点是骤升幅度，RMS值和持续时间。从检查记录数据库不会导致任何电压的骤升变化。
监测的波形结果及其分析
在图4中显示的二次电流波形三相电力变压器和电压。两个周期提取和显示的持续时间为50毫秒。它相应的色值三相电压的RMS波形，V1N，V2n，V3N，三相电流波形I1， I2，I3以及中性电流。表1显示了计算值，电压，电流，而相位滞后的波形显示在图4。
总谐波失真（THD）衡量一个扭曲的谐波成分的有效价值波形。在图5显示的THD评价两个波形周期，如图4所示电流，电压V1N和I1。也在表2中给出表格的形式。
过了一段时间的THD的变化通常遵循不同模式代表非线性负荷的活动系统。图表6显示，超过11天的总谐波失真的电压变化期间每天的周期性模式是显而易见的。它可以是指出，在周末出周期性的模式比在每星期的各工作日少见。电压总谐波失真图如图6所示属于二次配电变压器。大多高电压总谐波失真发生在夜间或在清晨，因为非线性负载线性负载量比这几个小时相对较高。数据库记录的总谐波失真检查电压保持在额定范围内。
结论
对监测和分析电气系统电能质量系统的性能在电源额定功率为320千伏安变压器下进行了检查，配电网的一部分在阿尔巴尼亚的都拉斯市。这种功率分析仪系统测量：电压，电流，频率和功率元件；那些最小值，最大值，平均值，和现值各个阶段，以及谐波频谱和THD。
从记录器数据的评估过程：在为期11天的记录中评估维持中断的变化，长期过电压的变化，持续时间短的电压骤降。
计算THD的评价记录测量两个周期和所有记录的期间。过了一段时间变化的总谐波失真往往遵循一个独特的代表系统中的非线性负载活动的模式。在一般高电压的THD值记录出现在夜间和清晨。检查显示数据库记录总谐波失真电压的变化，保持在额定范围内。