艾茂平易近华中科技年夜学湖北武汉（430074）
随着经济的快速成长，电网中非线性负荷用户的比例不竭提高，由此而发生的供电电能严重下降，浮现得越来越突出。电能严重超标正在年夜范围的污染供电情况，危及电网及其供电装备的平安稳定运行，严重的影响电力企及广年夜用户的经济效益。
这类现象在山东荷泽110kV成武站浮现十分严重，它不单使变电装备的平安运行没法保证，而且影响到当地的企生产用电和居平易近生活用电。为此2002年在该站安装了电能监测系统，对10kV母线的电能进行接连的监测。
1110kV成武站电能在线监测系统介绍
为了增强对电能的治理和监控，2002年荷泽供电公司建立了变电站电能在线监测系统，并选择谐波问题严重的110kV成武变电站进行实时在线监测。此前，该站经常烧TV保险，曾屡次发生过TV爆炸的事故，存在严重的谐振现象。
采用电能在线监测仪进行实时监测，该装配主要有以下几种监测和统计功能：
·三相各次谐波电压、电流及其谐波含有率；
·三相电压、电流总谐波畸变率；
·三相有功、无功功率及其标的目的；
·总的有功、无功功率，功率因数及相位移功率因数；
·电网频率、线电压、电压误差；
·电压不服衡度、负序电压、负序电流。
电能在线监测单元，安装在110kV成武变电站10kVII段母线，服务器安装在监控中心，是集通讯/数据库/Web发布于一体的服务器，与变电站监控单元间经由过程光纤进行通讯传输数据，同时监控数据经由过程Web服务器对MIS系统开放，支持Web阅读方式，做到数据同享，公司所有局域网内的微机，都可经由过程Web阅读进行会见，查看电能分析的各类报表和数据，领会监测点的电压、电流波形、各次电流电压的谐波份等电能情况。
2变电站概况及监测成效
该变电站有主变压器2台，容均为31.5MVA，110kV母线、35kV母线、10kV母线均分段并列运行，有并联抵偿电容器一组，容为2700kvar，正常运行方式为#2主变带全站负荷。负荷主要是四周一些工场的工用电、城市生活用电及四周农负荷。工用电主要集中棉厂、纱厂、变压器厂、化工场和木材加工场等，这些也是该站主要的谐波源。
经过3个月的接连监测，对数据进行了统计，该监测点监测数据的部门统计报表，见表1~6。
3对电能的分析
凭据监测数据和成效分析：
①从谐波电压总畸变率报表4可看出，该监测点谐波电压总畸变率严重超标。国家尺度为4，现实情况为三相总畸变依次为：6.89、6.50、7.24。对于并联无功抵偿装配，10kV电容器应进行容及参数计较，适当改变电容参数，避免发生谐振，避免谐波对电容器造成损坏。对该站以后新增负荷时，应严酷控制谐波源，以免谐波份进一步提高，给电网造成较年夜的平安隐患。
②从各次谐波电压畸变率水平报表1可见：3次谐波含有率较高，A相为6.7，其次是5、7次谐波，这对并联无功抵偿电容器串联电抗百分数的选择，有重要的参考价值。
③谐波电流均不超标，主要谐波频谱为：3、5、7、9次，这为谐波治理提供了根蒂根基数据。
④凭据①②③可判定，该监测点存在严重的3次谐波谐振现象，应改变系统运行方式，分析并联抵偿电容器对谐波的影响。
⑤凭据无功功率数据年夜小、标的目的及功率因数判定，该站10kV母线安装的并联无功抵偿装配，其基波无功功率偏年夜（各类工况下功率因数基本连结1，某些工况下泛起少许的无功倒送），是以，整体10kV母线电压偏高。
⑥凭据基波电压年夜小值、电压误差年夜小值、零序负序电压年夜值、总谐波电压畸变率年夜值、各次谐波电压、电流含年夜值、闪变年夜值等参数判定，检测中泛起过年夜的电网冲击，10kV母线接有年夜的冲击性负荷，或泛起B相经中心物接地现象（泛起过很高的零序、负序电压）。
⑦凭据电压误差可知各相电压及格率，A相2.69，B相97.8,C相94.6，A相及格率较低，且尽年夜部门为正误差。
由以上分析可看出，该变电站存在严重的谐波污染，3次谐波存在谐振，而且10kV并联抵偿电容器对谐波有放年夜作用，应调整其运行参数。
4影响电能的身分及其对策
影响电能的主要身分是各类非线性用电装备、变压器和各类铁心电抗器，它们可分为以下几类：①电力电子装配，这是严重的谐波源。这些装配在整流、逆变、调压及变频可程中发生年夜的谐波；②电弧炉，如炼钢用的交流电弧炉；③家用电器，如日光灯、电视机、调速风扇、空调、电冰箱等；④高新技术运用的多种装备，如电子计较机，功率调理器、节能灯等。对110kV成武站来说，四周工场的年夜电力电子装备、各类年夜容电念头是其主要的谐波源，其次是年夜城市生活用电装备等。
谐波不单影响用户装备的正常运行，而且对电网装备和自动化装配有很年夜的影响。谐波对电网自动化装配的影响，应改良自动化装配的建造工艺和工作原理，增强装配的抗干扰能力，避免装配误动作。但这对改善电网的电能并没有任何作用，只能是削减电网谐波对自动化装配影响，是以电能的治理，应增强对用户谐波源的治理和改变电网参数，下降或消除谐波谐振。
①对于电念头控制器发生的谐波，谐波的外形很分明，可以装用谐波滤波器来下降谐波电流。
②对于非凡需要的用户，可装用隔离变压器：限制平衡的三次谐波，可以采用一台D，yn接法的隔离变压器。
③安装有源的谐波调理器：在工作时注进一个电流来切确地抵偿由负荷发生的谐波电流，就会获得一个纯的正弦波。这类滤波装备的工作，靠数字旌旗灯号处置(DSP)技术，控制快速尽缘栅双极晶体管(IGBT)。由于装备是与供电系统并联工作，它只控制谐波电流，基波电流其实不流过滤波器。今朝有源滤波器日益推行运用。
④对于电网，应化电网参数，改变运行方式，化无功抵偿的安装地址、方式和容，消除电网谐振或减小电网对谐波的放年夜作用。
为了改善110kV站的电能状态，对该站接纳了一系列措施：
·在10kVTV、35kVTV的一次侧中性点加装非线性电阻；
·在10kV母线加装消谐装配；
·在#2主变35kV侧中性点加装消谐装配；
·改变10kV并联抵偿电容器的参数，消除谐振，削减对谐波的放年夜作用。
经过治理，现在已很少烧TV保险，也没有发生TV爆炸事故，而且电能状态较之前有较年夜的改善。
5竣事语
为了庇护电网的平安运行和用户的平安用电，迫切需要增强对电网电能进行监测和综合分析，掌控电网的电能水平与状态，依照国家尺度进行在线评估采用统计纪律，从而使电能指标参数供给广年夜电力工作者、用户和决议计划向导层进行分析运用，接纳防范措施，限制强干扰源（如谐波源），从而确保电力系统的平安、靠得住、经济运行，庇护电力用户的正当权益。