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随着电力电子技术的发展,整流器、逆变器等非线性装置在电力系统中应用的日益增多,给电力系统引进了大量谐波,使电网电流波形发生严重畸变,极大的影响了电力系统电能质量和长期、稳定、经济的运行以及周边的电气环境。谐波已经成为污染电力系统电能质量的最严重公害之一,解决电网中的谐波问题是改善电力系统电能质量最有效的途径。
目前谐波治理最关键技术是谐波检测技术,即要能检测出电力系统总的谐波含量,又要能检测出各次谐波含量,以便进行有源滤波和电能质量分析。由于谐波具有非线性、随机性、分布性、非平稳性、复杂性等固有特征,对谐波进行准确的实时检测具有一定的难度,是电力电子技术的研究热点之一,此外实现快速的谐波检测硬件技术也是它的难点之一。
针对以上问题,本文采用了一种基于广义dk-qk旋转坐标变换的新型谐波检测理论,并据此设计了一套以谐波检测为主的电能质量检测系统。该系统采用TI公司的TMS320F2812 DSP芯片,通过外围电网采集转换电路将互感器检测到的电网电压和电流信号转变成适合DSP采样的信号。采样到的信号经过DSP处理后传给上层处理软件,以工控机为检测分析平台,将外围电网的电压电流信号谐波分量显示出来。
该电能质量检测装置已经成功应用到梅州220kV长沙变电站,对10kV的长丰甲线F64、长丰乙线F65、金德线F68、炜鑫线F67、骏业线F66、#l主变变低50l的电流波形以及10kV电压互感器51PT的电压波形进行了谐波实时检测。现场测量结果充分验证了广义dk-qk旋转坐标变换理论的正确性与实用性。