林海雪--电力系统谐波电压标准的研讨

《林海雪--电力系统谐波电压标准的研讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电力系统谐波电压标准的研讨中国电力科学研究院林海雪摘要：配合谐波国标GB/T14549-1993的修订，本文介绍了国际电工委员会（IEC）新近出版的相关标准，以新老标准对比方法，说明美国IEEE、英国和俄罗斯等国谐波电压标准的变化，结合国内谐波调研状况，进行一些分析，提出国标中谐波电压限值修订建议，可供相关专业人员参考。1引言随着国民经济的快速发展，电力系统中非线性负荷越来越多，电网谐波“污染”导致的电能质量问题仍很普遍。由国家技术监督局颁布的国标《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549—199

2、3）正在修订。标准修订涉及国外相关标准和执行国标存在问题的调研，其中谐波电压的确定具有根本意义。为此目的，本文首先介绍了国际电工委员会（IEC）相关标准，然后将美国电气电子工程师学会（IEEE）以及英国、俄罗斯和欧洲一些国家的谐波标准新老版本，摘取其中有关电网谐波电压方面的规定作对比介绍，结合国内谐波调研状况，进行一些分析，并对国标中谐波电压限值提出修订建议，可供标准修订人员以及对此问题有兴趣的专业人员参考。2IEC谐波电压标准国际电工委员会（IEC）是国际电气标准权威机构，为了统一各国电气标准和规

3、范，陆续制定了电磁兼容（EMC）61000系列标准，其中相当部分已被采用为国标或指导性技术文件。IEC61000系列标准文件分为国际标准和技术报告两大类文件。至今已出版的和谐波电压关系密切的标准文件有：（1）IEC61000－2－2《公用低压供电系统低频传导骚扰和信号传输的兼容水平》（国标GB/T18039.3-2003）[1]该标准中规定了低压（LV）电网中单次谐波电压兼容值（参见表1，对应于长期值）。表1LV和MV系统中谐波电压兼容值（相对于基波分量的百分数）奇次谐波（非3的倍数）奇次谐波（3的

4、倍数）偶次谐波谐波次数h谐波电压/%谐波次数h谐波电压/%谐波次数h谐波电压/%5635227591.541113.5150.460.515133210.380.517≤h≤492.27×(17/h)-0.2721＜h≤450.210≤h≤500.25×(10/h)+0.25注：总谐波畸变率THD为8%。THD是指各次谐波含量平方和开方，以基波分量为基值的百分数。对于非常短（3s以内）的影响，THD为11%，而各单次谐波电压含有率要用因子k乘以表中值。（1）（2）IEC61000－2－4《工厂低频传

5、导骚扰的兼容水平》（国标GB/T18039.4-2003）[2]该标准适用于低压和中压（MV）工业设备，标准中将电磁环境分为3类，其中第2类适用于一般工业环境下电网的公共连接点（PCC）和系统或装置内部的连接点（IPC），其兼容性标准等同于公用电网的标准（参见表1）各类电磁环境下电压总谐波畸变率的兼容值如表2所列。第2类各单次谐波电压限值即如表1所列，第1、3类的大致随THD值做相应变化（本文限于篇幅从略）。表2谐波电压兼容值电磁环境第1类第2类第3类总谐波畸变率（THD）5%8%10%（3）IEC

6、61000-2-12《公用中压供电系统低频传导骚扰和信号传输的兼容水平》（国际标准，2003-04）[3]该标准规定的中压（MV）谐波电压兼容值同IEC61000-2-2规定，已一并列入表1中。（4）IEC61000－3－6《对于连接到中压、高压和超高压电力系统的畸变设施发射限值的评估》（技术报告，2008-02）该文件和国标《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549－1993）关系比较密切，下面稍作详细介绍（本文件等同于国标GB/Z17625.4）[4]。1）系统电压等级该文件对系统电压Un等级

7、划分作了如下规定：—低压（LV）Un≤1kV—中压（MV）：1kV＜≤35kV—高压（HV）：35kV＜≤230kV—超高压（EHV）：＞230kV152）谐波电压兼容值同表1列出的LV和MV系统中谐波电压兼容值。此外，文件中提出了“规划水平”或“规划值”概念。“规划值”等于或低于兼容值，由电力企业根据电网结构和其他条件来确定，作为企业内部质量目标值。表3为谐波电压规划值。需要注意的是本文件是2008年新版本，较1996年原版主要有下列变化：（1）文件名称由《中压和高压电力系统中畸变负荷发射限值的评

8、估》变为《对于连接到中压、高压和超高压电力系统的畸变设施发射限值的评估》，这意味着限值适用范围扩大到超高压（330kV～500kV），而不仅用于公用电网（220kV及以下）的畸变负荷；（2）谐波电压的“规划值”由例子变为正式推荐值且涵盖了中、高和超高压范围，而IEC尚无高压和超高压电网的谐波电压兼容值；（3）取消了技术报告的分类（原来分三类），本技术报告属EMC基础出版物。表3MV、HV和EHV系统中谐波电压规划值奇次谐波（非3倍数）奇次谐波（3的倍数）偶次谐波次数h