智能電表是智能電網(特別是智能配電網)數據采集的基本設備之一,承擔著原始電能數據采集、計量和傳輸的任務,是實現信息集成、分析優化和信息展現的基礎。智能電表除了具備傳統電能表基本用電量的計量功能以外,也能實時監測電能質量和供電狀況,從而及時、準確地響應用戶投訴,并提前采取措施預防電能質量問題的發生,其中間諧波檢測是很重要的一環。
圖一 智能電表
什么是間諧波
交流非正弦信號可以分解為不同頻率的正弦分量的線性組合。當正弦波分量的頻率與原交流信號的頻率相同時,稱為基波;當正弦波分量的頻率是原交流信號的頻率的整數倍時,稱為諧波;當正弦波分量的頻率是原交流信號的頻率的非整數倍時,稱為分數諧波,也稱分數次諧波或間諧波。
特 點
間諧波源的特點是放大電壓閃變和干擾,影響電視機畫面,造成感應電動機振動及異常。對于由電容、電感和電阻構成的無源濾波器電路,間諧波可能會被放大,嚴重時會使濾波器因諧波過載而不能正常運行,甚至造成損壞,所以公用電網中對于允許的間諧波含量進行了限制,而智能電表需要能準確地檢測間諧波。國標GB/T 24337-2009《電能質量 公用電網間諧波》規定了 公用電網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要求的測試,在研發及生產中需要能夠模擬出相應含有間諧波的電網供電環境。
圖二 間諧波示例
案例應用
實際案例:IT7900電網間諧波模擬公用電網間諧波標準
待測物:電表
測試要求:國標GB/T 24337-2009《電能質量 公用電網間諧波》
測試方法:使用IT7900電網模擬器間諧波模擬功能。編輯電網220V,50Hz基波,按照法規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算出實際間諧波含量。
圖三 間諧波模擬功能
圖四 公用電網間諧波標準
另外除了非整數次諧波以外,IT7900系列電網模擬器還可以編輯奇次偶次等整數次諧波,最高可50次,可以滿足各類用電器件的電網模擬測試標準。
圖五 IT7900諧波模擬功能
IT7900系列電網模擬器產品代表了新一代的可編程,全四象限電網模擬器,同時還可作為四象限功率放大器,適用于各類并網產品的測試。例如PCS,儲能系統,微電網,BOBC(V2X)以及電力相關硬體回路模擬(PHiL)等等。采用碳化硅(SiC)技術,提供專業的孤島測試模式,用戶可設定R,L,C及有功,無功功率參數,模擬電網非線性負載,實現防孤島效應保護認證測試。IT7900系列電網模擬器具備能量回收功能,提供100%電流吸收能力,并經由設備回饋到電網,節省了用電和散熱成本。
IT7900系列電網模擬器采用高功率密度設計,在3U的體積內功率可達15kVA,電壓可達350V L-N。通過主從并機,可輕松擴展功率至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展至200%額定電壓。強大的任意波形編輯功能可模擬各種電網擾動波形,是測試和研發實驗室的理想選擇。