智能電表是智能電網(wǎng)（特別是智能配電網(wǎng)）數(shù)據(jù)采集的基本設(shè)備之一，承擔(dān)著原始電能數(shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳輸?shù)娜蝿?wù)，是實(shí)現(xiàn)信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)的基礎(chǔ)。智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計(jì)量功能以外，也能實(shí)時(shí)監(jiān)測電能質(zhì)量和供電狀況，從而及時(shí)、準(zhǔn)確地響應(yīng)用戶投訴，并提前采取措施預(yù)防電能質(zhì)量問題的發(fā)生，其中間諧波檢測是很重要的一環(huán)。

圖一 智能電表

什么是間諧波

交流非正弦信號(hào)可以分解為不同頻率的正弦分量的線性組合。當(dāng)正弦波分量的頻率與原交流信號(hào)的頻率相同時(shí)，稱為基波；當(dāng)正弦波分量的頻率是原交流信號(hào)的頻率的整數(shù)倍時(shí)，稱為諧波；當(dāng)正弦波分量的頻率是原交流信號(hào)的頻率的非整數(shù)倍時(shí)，稱為分?jǐn)?shù)諧波，也稱分?jǐn)?shù)次諧波或間諧波。

特 點(diǎn)

間諧波源的特點(diǎn)是放大電壓閃變和干擾，影響電視機(jī)畫面，造成感應(yīng)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)及異常。對(duì)于由電容、電感和電阻構(gòu)成的無源濾波器電路，間諧波可能會(huì)被放大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使濾波器因諧波過載而不能正常運(yùn)行，甚至造成損壞，所以公用電網(wǎng)中對(duì)于允許的間諧波含量進(jìn)行了限制，而智能電表需要能準(zhǔn)確地檢測間諧波。國標(biāo)GB/T 24337-2009《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波》規(guī)定了 公用電網(wǎng)中的間諧波電壓允許限值及測量方法。智能電表要能夠完成國標(biāo)要求的測試，在研發(fā)及生產(chǎn)中需要能夠模擬出相應(yīng)含有間諧波的電網(wǎng)供電環(huán)境。

圖二 間諧波示例

案例應(yīng)用

實(shí)際案例：IT7900電網(wǎng)間諧波模擬公用電網(wǎng)間諧波標(biāo)準(zhǔn)

待測物：電表

測試要求：國標(biāo)GB/T 24337-2009《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波》

測試方法：使用IT7900電網(wǎng)模擬器間諧波模擬功能。編輯電網(wǎng)220V，50Hz基波，按照法規(guī)填入各次間諧波以及間諧波含量。輸出之后通過電表采樣芯片計(jì)算出實(shí)際間諧波含量。

圖三 間諧波模擬功能

圖四 公用電網(wǎng)間諧波標(biāo)準(zhǔn)

另外除了非整數(shù)次諧波以外，IT7900系列電網(wǎng)模擬器還可以編輯奇次偶次等整數(shù)次諧波，最高可50次，可以滿足各類用電器件的電網(wǎng)模擬測試標(biāo)準(zhǔn)。

圖五 IT7900諧波模擬功能

IT7900系列電網(wǎng)模擬器產(chǎn)品代表了新一代的可編程，全四象限電網(wǎng)模擬器，同時(shí)還可作為四象限功率放大器，適用于各類并網(wǎng)產(chǎn)品的測試。例如PCS，儲(chǔ)能系統(tǒng)，微電網(wǎng)，BOBC(V2X）以及電力相關(guān)硬體回路模擬（PHiL）等等。采用碳化硅(SiC)技術(shù)，提供專業(yè)的孤島測試模式，用戶可設(shè)定R,L,C及有功，無功功率參數(shù)，模擬電網(wǎng)非線性負(fù)載，實(shí)現(xiàn)防孤島效應(yīng)保護(hù)認(rèn)證測試。IT7900系列電網(wǎng)模擬器具備能量回收功能，提供100%電流吸收能力，并經(jīng)由設(shè)備回饋到電網(wǎng)，節(jié)省了用電和散熱成本。

IT7900系列電網(wǎng)模擬器采用高功率密度設(shè)計(jì)，在3U的體積內(nèi)功率可達(dá)15kVA，電壓可達(dá)350V L-N。通過主從并機(jī)，可輕松擴(kuò)展功率至960kVA。豐富的操作模式滿足用戶單相，三相，反相及多通道測試需求，反相模式下電壓可擴(kuò)展至200%額定電壓。強(qiáng)大的任意波形編輯功能可模擬各種電網(wǎng)擾動(dòng)波形，是測試和研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的理想選擇。