电力系统检测（精选12篇）
电力系统检测 篇1
随着日常生活及工业生产中,对电的需求不断增加。电网装机容量的不断加大,大批量的电子元件被投入使用,导致大量的谐波电流流入至电网当中,从而对整个电网的服务质量产生影响。因此,需要加强谐波电流的检测、消除以及管理工作,同时将谐波危害降到最低,以提高电网的服务质量。
1 谐波危害
1.1 谐波对供配电线路产生的危害
电力系统中存在的谐波能使电网的电流与电压发生变化。例如:引起荧光灯、计算机和调光灯等相关设备的负载。民用配电系统中的中性线会产生大量的奇次谐波,其中,3次谐波的含量高达40 %。在三相配电线路中,相线上3的整数倍谐波在中性线上会产生叠加,导致中性线上的电流值存在超过相线上电流的可能[1]。此外,相同频率的谐波电流与谐波电压也会产生同次谐波的有功功率以及无功功率,从而导致电网电压降低,浪费电网容量。
1.2 谐波对电力设备的危害
(1)电容器的谐波危害。
当谐波作用于电网时,电容器两端电压增加,此时电容中的电流随之增强,造成电容器的功率损耗增加[2]。例如,膜纸介质电容的谐波损耗功率为0,而谐波损耗为其功率的1.5倍。当谐波量较大并超过电容的最大允许量时,电流所造成的损耗则高于功率的1.5倍,电容温度也会增高,而电容的绝缘介质将加速老化。特别将电容器放进原本就已产生形变的电网中时,还会造成谐波的扩大。此外,因谐波的存在,电压也会产生较大波动,时而产生尖顶波形,这种波形通常会导致局部放电,进而使温度升高造成绝缘介质加速老化,电容寿命大幅下降。
(2)对电缆的危害。
电缆的电阻、系统母线以及线路感抗与系统是串联的,提高功率因数所使用的线路容抗与电容器和系统并联,在一定数值的电容与电感皆有发生谐振的可能。另外,由于谐波次数上升的频率较高,同时电缆导体的截面面积越大,趋肤效应则越明显,进而使得导体的交流电阻增大,导致电缆允许通过的电流变小。
(3)对低压开关设备的危害。
对于配电用断路器而言,热磁型的断路器由于导体的铁耗增加引起发热,会使脱扣电流与额定电流降低。全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增加而导致发热,同时会使脱扣困难,主要原因是由于涡流与对电磁铁的影响,而且谐波的次数越高,影响越大。电子型的断路器,谐波的出现也将使其额定电流降低,尤其是检测峰值的电子断路器,其额定电流降低的更多。因此,对于上述3种配电断路器均可能由于谐波的存在而产生误动作。
2 检测谐波的方法
2.1 造价相对高昂的模拟电路检测法
该检测方法在国内被广泛地应用,但缺点是造价较高,且对频率及温度的反应较为敏感,容易造成较大误差,其误差将对质量产生影响。近年来正在进行研究的人工神经网络相对于模拟电路虽有较大优势,但其硬件实现仍存在困难。
2.2 比较常用的傅里叶变换
根据国内电力系统谐波现状的分析比较,现阶段主要采用傅里叶转换方法进行检测,该方法主要适用于数字领域。缺点是进行采样的信号长度具有一定限制,会导致对无限长度的信号无法进行采样。
2.3 广泛应用的小波变换检测
小波变换法相对于以上两种方法应用的更为广泛,其是在语音识别与合成、信号分析、图像处理与分析以及自动控制等领域均得到了应用。该方法根据谐波的特点,制定了多种检测的方式,小波变换弥补了上述提到的傅里叶变化无法检测小波变换的不足,该方法可通过对谐波进行离散采样,然后利用小波变换的特点对采集到的数字信号进行处理,以确保实验检测的精准度。小波变换的优势明显,可实现自动调焦的功能,同时也可避免微小波动所带来的影响,还可追踪一些较为复杂的信号。因此,小波变换检测在应用领域得到了广泛认可。
3 电力系统中谐波的治理方法
供电企业对电力系统谐波的处理刻不容缓。治理好谐波不仅能抑制和治理谐波污染,还可提高企业的供电质量[3]。通常电网谐波来自3个方面:(1)输送电力的系统产生谐波。(2)发电源质量低产生谐波。(3)用电设备产生的谐波。在这3者中,用电设备产生的谐波较多。谐波需要一个综合的治理过程,首先需要在源头抓起,注重加强设备管理,以防谐波的出现;其次需要各方提高对谐波危害的认识,要积极进行谐波的治理,以防止产生灾害。
3.1 谐波的治理需从提高电能质量抓起
一方面要完善对现阶段已有谐波源用户设备了解,加强谐波治理的宣传工作,使用户主动进行整治。对于不合格者,应限期整治,对于未按时完成整治的则停止供电。对于新建或扩容的非线性用户在申请用电以及进行规划设计时,要求其相关设备必须按照用电管理部门的相关规定进行配备,务必达到相关设备的参数要求和运行特点。在用户接电使用前,需保证消谐波装置达到使用标准,并经检测后才可进行供电。另外要选择合理的变压器、电动机和电抗器等相关设备,保证其接近满负荷运行,尽可能使感应电动机同步运行、限制用电设备空载运行,使得电动机软启动而非直接启动,且要使电抗器不饱和运行,在源头上防止谐波的产生并进行及时处理。
3.2 加装设备有效抑制和治理谐波污染
(1)采用无源、有源滤波装置,充分抑制非线性负载产生的谐波,消除由此而产生的谐波污染。无源滤波器是利用电感、电容谐振的相关原理进行“吸收”及“阻止”谐波,限制谐波进入公用电网,以确保低水平的电压畸变率。按照接线的方式无源滤波器可分为并联滤波、串联滤波以及低通滤波。并联滤波既能滤除多次谐波,又可对系统进行无功补偿。串联接入的滤波器主要是滤除3 N次谐波,又称为零序性质的谐波。低通滤波器主要是治理高次谐波。在电源接入端测量出存在谐波污染时,可安装阻波线圈拒绝其产生,在有限制的情况下可使用并联电容器的方法将谐波揽入“怀中”,防止其扩散产生威胁。有源滤波器的本质是一个功率较大的谐波产生器,会通过谐波采样装置将其源头发出的谐波进行采集,随后完整地将其进行复制,再将相关谐波反方向接入到谐波源头的入网点,用以产生与原谐波方向相反、大小相等的谐波,起到与原谐波相互抵消的作用。该大功率谐波器产生的谐波会跟随污染源的变化而相应变化,其接入方式也有串联有源滤波器和并联有源滤波器之分,是一种新型的滤波装置,功耗、费用较高,但效果较好。
(2)利用无功补偿进行谐波的治理,主要有集中和就地无功补偿两种。并联电容器组虽能有效的调节波动电压以及提高功率因数,但在某些情况下,当参数不符合条件时,会产生谐波放大作用,必须进行避免。改变与电容器串联的阻流电抗器参数、减少补偿电容器投入数量或增加补偿网络以及将电容器组的某一支路改变成滤波器等等,均可有效消除并联电容器对谐波的放大现象。
(3)采用静止调相机、动态电压恢复器、固态电子转换开关和不间断稳压电源等相关装置,用以调节电压和系统功率因数、补偿电源电压闪变和波动、克服传统机械开关反应慢等弊端,保证对重要客户的可靠供电,消除对电网造成的谐波污染[4]。
4 结束语
合理应用电能质量测试仪能够大幅提高电能质量的检测及治理水平。同时还可建立先进可靠的电能质量检测网络,及时反映和分析电网的电能质量水平,找出电网中造成电能质量低下的谐波相关源头和故障原因。采取相应的治理措施,保证电网稳定、安全并经济的运行,促进整个电力系统的稳步发展。
摘要：随着电力应用技术的不断提高,电力谐波问题也受到了业内用户的广泛关注,尤其是谐波所产生的危害。如何加强谐波电流的检测、消除和管理工作就成为了全面提高电网服务质量的重点。文中从谐波所产生的危害入手,阐述了谐波检测的方法,并提出了消除和治理电力谐波危害的方法,效果理想。
关键词：电力系统,谐波电流,电网检测
参考文献
[1]吕润馀.电力系统高次谐波[M].北京:中国电力出版社,1998.
[2]陈伟华.电磁兼容实用手册[M].北京:机械工业出版社,1998.
[3]赵军军.一种新的电网谐波检测系统[J].电子科技,1998(2):53-55.
[4]席志红,李娅,边峦剑.基于混沌振子系统的电力谐波检测研究[J].电子科技,2010,23(7):74-76.
电力系统检测 篇2
[关键词]电力系统;SDH光纤通信设备;维护内容
光纤通信系统当中的单模光纤传播途径比较简单，只允许使用一种模式对信息进行传播，这种光纤的纤芯直径普遍较小，宽带规模较大，膜间没有色散现象，运行当中要求配备半导体激励器LD对其进行激励，单模光纤适合在距离长的信息传输中应用;多模光纤实质的传播途径很广泛，主要是因为其允许多个模式同步对信息进行传播，这种光纤的纤芯直径普遍较大，可运用发光二极管LED作为主要的光源装备，这种光纤膜间有一定的色散现象，所以一般情况下应在短距离的信息传输中使用。
SDH光纤通信设备具有多种性能优势，其在很大程度上能够为电力系统运行提供安全保障，但这并不意味着SDH光纤通信设备不存在故障，其在运行中也会发生一些或大或小的设备故障，这些故障对设备本身的运行及电力系统有一定的直接性或间接性影响，因此设备维护人员既要做好日常的设备维护工作，同时还需要维护人员按照故障等级对故障进行及时处理，确保SDH光纤通信设备的安全运行。
1、光纤通信技术概述
光纤通信系统是一种应用最为广泛的通信系统。
其中，光纤通信系统中的单模光纤传播路径较为单一，其仅允许使用一种模式进行信息传播，该种光纤的纤芯直径一般都是比较小的，其宽带范围较大，膜间不存在色散现象，在运行过程中需要配置半导体激励器LD进行激励，单模光纤比较适合在长距离的信息传输中使用：光纤通信系统中的多模光纤的实际传播路径是非常广泛的，这主要是因为其能够允许多个模式同时进行信息传播，该种光纤的纤芯一般都是比较大的，其能够运用发光二极管LED当作是主要的光源装置，由于该种光纤膜间存在着一定的色散现象，所以，其一般是应该在短距离的信息传输中进行使用的。
相较于传统的任一信息传输方式来说，光纤信息传输系统的能量损耗是最低的，就目前而言，商品性质的石英光纤的实际能量损耗可以达到低于0到20dB触的标准水平的。
日后，伴随着科学技术的不断更新与发展，未来可以将非石英系统的极低耗能光纤应用在通信中，使得光纤通信系统对于更加大的无中继距离的有效跨越变为可能，这样做的目的使得实际的中继站数量可以相应被减少，起到节约运用成本的作用。
目前的光纤选用的主要制作材料是石英，该种原材料有着非常优良的抗腐蚀性能以及绝缘性，其尤为突出的优势在于能够很好地抵抗电磁干扰。
2、光纤通信故障处理程序
故障发生时，维护检修人员首先要根据通讯调度说明的情况、设备告警指示以及网管系统显示，初步判断出故障的性质和影响范围，分清是网管障碍还是设备障碍，是传输设备障碍还是交换设备障碍。
还是光设备障碍。
如果无法迅速恢复应采取迂回电路，然后根据障碍的不同特点，采取相应的处理方法。
光纤传输系统主通道障碍指光纤传输系统中断或质量劣化，可能由光端机、光缆、光中继器或相关电源设备故障引起。
处理程序如下：发出告警的站首先要根据相关设备告警情况分清是否本站障碍，是否由于本站电源故障引起，同时报告主控站进行故障定位;障碍区段初步判明后，更换光盘、管理盘、切换盘、支路盘等，若无备件，采取迂回电路，恢复重要通信电路;若是线路障碍，应及时通知线路维护单位，即时进行抢修;为了迅速抢通电路，可以采取调换光芯等临时措施但应记明情况，在障碍排除后立即复原;在障碍排除后，应向通信调度汇报情况。
光纤传输系统辅助通道障碍指公务联络、网管系统中断或性能劣化，一般不影响主通道畅通，因此可安排在业务空闲时间内处理。
处理程序如下：对公务系统障碍，可用网管系统进行故障定位，以判明障碍区段，然后通过监测点信号测试，查出障碍位置。
对网管系统障碍，一般可利用网管系统本身自诊断功能进行故障定位。
辅助系统障碍排除后，要进行功能检查，以确认系统是否恢复。
PCM设备障碍。
PCM设备障碍有两种情况：数字部分障碍，该系统30路全断，借助自环等手段进行判断;模拟部分障碍，只影响其中一条或几条电路，障碍一般在基群复用设备，可采取换。
3、电力系统光纤通信设备的故障处理方法
3.1替换环回法
替换处理方法主要应用于设备维护人员无法判别设备中哪一器件出现故障，那么此时设备维护人员可以利用一个正常的器件将可能存在故障的器件替换，使故障得到定位。
采用的器件可以是芯片，模块，还可以是一段光纤。
这种方法比较适合在设备外部故障排除中应用。
比如光纤设备在运行中发生中断或者交换故障等。
环回法在SDH光纤通信设备故障定位时应用较为广泛，环回法中又包含了多种方式，比如外环回、内环回、支路回环、线路环回、本地环回及远端环回等方式。
设备维护人员在回环操作过程中，应先进行全面的环回业务通道采样工作，在设备多个故障站点中选择一个最具代表性的站点，同时还需要在站点中选择一个故障业务通道，按照设备故障实际情况及采样相关信息画出故障业务路径图，最后进行逐段环回，实现设备故障站点的定位。
3.2告警性能分析法
告警性能分析法主要以告警与性能信息为分析依据，而告警与性能信息主要是利用SDH光纤通信设备内部的网络管理系统中获取的，这些信息具有一定的精确性与可靠性，设备故障处理人员应充分利用这些信息资源对故障进行全面分析及定位。
利用告警性能分析法能够全面了解整个设备当前及历史告警信息。
一般情况下告警灯常有红绿黄三色，红色是指重要告警以及紧急告警，绿色是指设备系统正常运行，黄色是指一般告警及次要告警。
利用这种方法对设备故障进行分级处理，优先处理设备中的高级预警故障。
当设备的某一位置发生故障时，可以对其在运行中所产生的配置数据信息进行分析，SDH光纤通信设备中的主要配置及数据有板位配置、时隙配置、线路板与支路板通道的环路设置、复用段的节点参数等，通过对这些配置数据进行有效分析对设备故障进行定位。
3.3仪表测试法
所谓的仪表测试法是指设备维护人员在故障处理过程中运用多种仪表、光反射造仪、光功率计、SDH分析仪等仪器对SDH光纤通信设备故障进行科学分析与定位。
对于不同的故障现象应采用相应的仪器设备，比如针对SDH光纤通信设备业务的误码或者通断现象可以采用2M误码仪对其进行测试;还有利用万用表可以对光纤通信设备的供电电压进行测量，判断设备在运行中的电压是否正常。
4、结束语
基于SDH光纤通信设备在电力系统中的作用及重要性，对其运行安全进行全面维护尤为必要，为了提高SDH光纤通信设备的安全性能，应按照相关要求对设备进行维护操作，当设备出现故障，应根据故障实际状况选择合适的故障排除方法，从根本上实现SDH光纤通信设备维护。
参考文献
[1]安廷爱.试论电力系统通信光纤设备维护[J].城市建设理论研究，
[2]丁志阳.电力光纤通信设备的运行和维护[J].科学之友，
电力系统中SDH光纤通信设备的维护和故障处理【2】
摘 要 随着我国电力事业的迅猛发展，我国电力系统也逐渐趋于智能化与新型化，为了提高电力系统的安全性能，其内部应用了多种新通信设备，SDH光纤通信设备就是一种具有创新性的通信设备，它的应用给电力系统带来诸多益处。
本文主要针对电力系统中SDH光纤通讯设备的维护内容、设备常见故障及故障处理方法三方面展开了论述与分析。
关键词 电力系统;SDH光纤通信设备;维护内容;故障;方法
SDH光纤通信设备具有多种性能优势，其在很大程度上能够为电力系统运行提供安全保障，但这并不意味着SDH光纤通信设备不存在故障，其在运行中也会发生一些或大或小的设备故障，这些故障对设备本身的运行及电力系统有一定的直接性或间接性影响，因此设备维护人员既要做好日常的设备维护工作，同时还需要维护人员按照故障等级对故障进行及时处理，确保SDH光纤通信设备的安全运行。
1电力系统中SDH光纤通信设备的维护内容概述
电力系统中所应用的SDH光纤通信设备中涵盖了多项内容，其中主要包括设备电源、光缆设备、配线架监等多个附属设备，那么要合理维护这些设备运行的安全性与稳定性，需要满足以下亮点要求。
1.1设备要求
1)确保设备处于正常工作环境。
设备的工作环境会对SDH光纤设备的运行状态有直接性影响，因此要实现SDH光纤通信设备的维护，保证设备的正常工作环境尤为必要。
那么要保证设备工作环境的稳定性，需要重点维护设备的供电条件、设备允许经过的电压范围、传输设备工作时的直流电压等因素，维护好这些因素，才能从根本上提高设备工作环境的安全性与稳定性;
2)集中维护。
在对SDH光纤通信设备维护期间应采取集中维护的方式，因为影响SDH光纤通信设备运行的因素有很多。
为了实现设备的有效维护，应建立专门的维护中心，将SDH光纤通信设备维护人员与相关维护仪表集中在同一个主要站中。
另外为了避免维护人员冗杂，通信设备较少的站可以不设置维护人员;
3)故障排除。
SDH光纤通信设备在运行中难免会因为一些原因发生故障，当设备发生故障时应根据故障现象及相关告警指示，对故障及时采取正确的排除措施，尽量缩短故障排除时间。
2设备维护人员要求
1)强化设备维护操作技能。
设备维护人员工作任务十分艰巨，直系SDH光纤通信设备运行安全，因此设备维护人员应在工作实践中不断强化自身维护操作技能。
熟练掌握维护业务分配情况、组网拓扑情况、时隙配置情况及属性保护等内容，与此同时还要做好光纤通信设备的日常巡视工作，发现设备异常因给予及时解决处理。
2)做好清洁安全工作。
设备维护人员在处理光接口信号时不能够将其上方的活动连接器或者是光发送器的尾纤端面对眼睛，以免对维护人员的眼睛造成伤害。
同时还要注意设备连接器及尾纤端面的清洁问题，若污垢较多会影响SDH光纤通信设备的整体运行性能，因此最好设备清洁工作尤为必要。
3)做好防静电工作。
设备维护人员在机盘操作前，需要戴上专门的防静电手套，并保证其具有良好的接地性能。
那么若需要更换机盘，也必须戴上防静电手套，不仅是为了保证操作的规范性，同时也在一定程度上维护了设备维护的安全性。
2电力系统中SDH光纤通信设备的故障处理方法
电力系统中SDH光纤通信设备在运行期间存在一些常见的运行故障，这些故障对通信设备的正常运行或多或少都会有所影响，为了确保SDH光纤通信设备运行的稳定性与可靠性，应针对设备运行中的不同故障采取相应的故障处理方法，以下是SDH光纤通信设备常见的几种故障处理方法。
2.1替换法
这种故障处理方法主要应用于设备维护人员无法判别设备中哪一器件出现故障，那么此时设备维护人员可以利用一个正常的器件将可能存在故障的器件替换，使故障得到定位。
采用的器件可以是芯片，模块，还可以是一段光纤。
这种方法比较适合在设备外部故障排除中应用。
比如光纤设备在运行中发生中断或者交换故障等。
2.2告警性能分析法
电力系统检测 篇3
关键词：电力系统 继电保护 故障检测 新方法
1 电力系统继电保护组成及故障原因分析
为了避免电力系统的运行过程中出现失败，其相关操作必须使用保护装置对其进行检测和监测，这种保护装置就是由继电器和其附属设备构成的，被称为继电保护。同时继电保护装置主要包括以下三个部分：所构成的测量元件；元器件之间的逻辑联系，执行输出的系统。电力系统的继电保护是根据电力系统出现的故障按照一定的逻辑关系来进行逻辑保护，从而确定故障处理指令，进而按照指令执行输出部分，进而确定保护任务的完成。另外，电力系统的继电保护应满足选择性、快速性、灵敏性和可靠性等要求。通过对电力系统的电压和电流等电气量的异常变化进行分析，电力系统继电保护工作中继电保护装置对于保证供电系统的安全具有十分重要的意义。同时，电力运行的继电保护装置的数据信息能为电力系统监测准确提供依据，也可以在电力系统发生故障时进行相应的保护动作，以避免故障的进一步扩大，进而减少故障造成的损失。
对于电力系统的继电保护常见的故障进行分析，可以发现主要有以下几个方面，一是继电保护元器件质量所引起的故障。继电保护装置的产品质量将直接影响电力系统发生故障的频率，如机电式、电磁式继电保护装置在精度和材料使用方面，如果不符合要求，就会容易出现故障，甚至严重时可导致继电保护装置不能正常发挥作用，并且其他元器件整体质量和晶体管如果产品性能差，或者设备操作不当，也会导致设备故障跳闸。二是故障温度过高导致的故障。如果继电保护设备运行过程中出现局部温度过高也会导致继电保护装置出现故障，比如在系统运行过程中，会受到电压互感器二次显著的影响，电压回路电压互感器在运行中的故障是普遍存在的，这是最常见的故障之一。三是运行过程中的隐形故障。大规模的停电或电气系统故障很可能会和继电保护的隐藏故障有关。因此，一些重要的输电线路，应高度重视脱扣装置的操作，以避免隐形故障事件的发生。
2 电力系统继电保护常见故障检测的新方法分析
2.1 制定继电保护装置管理和检测体系 针对继电保护装置的技术特点和故障原因合理制定故障管理体系，以便对继电保护装置常见故障进行合理排除。在确定电力系统继电保护及故障排除过程中，针对继电保护的技术要求，合理制定继电保护装置保护管理体系，有效完善继电保护管理系统，以便确保电力系统的运行。同时，对电力系统的工艺操作参数进行详细记录与分析，为电力系统继电保护的常见故障排除提供基础参考数据，健全继电保护设备的维护管理程序和管理制度有利于加强对电力系统的继电保护，同时建立继电保护运行管理系统，提供科学有效的继电保护，明确继电保护相关人员责任管理，认真履行其工作职责，为电力系统继电设备的维护维修管理工作提供制度保障。
2.2 加强继电保护装置故障的维修与排除 根据继电保护装置的常见故障进行故障维修与排除。比如在电力系统继电保护装置的常见故障中，电流互感器是一种最常发生故障的元器件，电力系统的继电保护及故障电力变压器的饱和效应是常见发生的故障。由于现代电力系统的负荷日益加剧，短路电流是非常大的问题。对于由于短路电流所损坏的继电保护装置组件，就需要根据组件故障进行及时维修和排除，以避免装置故障影响到电力系统的安全。同时，合理进行隐性故障的检测和排除，可以及时监测易损坏继电器，以便有效地开发相应的预防措施和管理体系，并对其进行合理的分类，从而实现故障隐患的科学管理。
2.3 加强继电保护维修状况的信息记录 合理记录继电保护过程参数，建立健全电力系统继电保护的养护记录，进而以便为继电保护故障的确定、检查与维修奠定基础。为了了解电力系统中易损部件继电保护装置的损坏程度，应当建立健全继电保护维修记录。通过对更换继电保护元件进行准确记录，有利于找出故障发生时的故障，为快速排除故障的基础和保证电力系统的稳定提供数据参考。基于电力系统的继电器故障保护现状，通过准确的记录可以在继电保护装置发生故障时，为维修人员提供信息参考，以便可以及时了解继电保护使用情况，对继电保护装置的更换过程中可以迅速确定故障点。
3 结语
随着现代电力技术的迅速发展，电力系统实现了高效的运行，同时经济社会的发展对于电力系统的要求也随之不断增加，保证电力设备安全是防止电力系统停电事故的重要技术途径。总而言之，加强电力系统继电保护的故障排除是维护电力系统高效安全运行的关键，要使电力系统继电保护装置得到高效应用，就需要确立故障检测预防性维护理念，创新故障检测方法，加强对继电保护的管理，同时还要根据继电保护装置的特点和常见故障的具体实际，加强检测和保护相关技术管理，采取及时有效的维护措施，以便对电力系统中继电保护常见故障进行排除和管理，进而保证电力系统高效安全的稳定运行。
参考文献：
[1]严丹.电力系统继电保护隐性故障的研究[J].数字技术与应用，2013（07）.
[2]朱帅.论电力系统继电保护常见故障与排除[J].华章，2011（36）.
[3]袁一鹏.浅谈电力系统继电保护的组成及故障处理[J].科技风，2013（06）.
现代电力系统谐波危害与检测 篇4
一、电力系统谐波的概念
电力系统的理想电压波形是频率为50 Hz的正弦波, 但是由于电力系统大量非线性负荷的存在, 使得电压波形产生畸变, 对产生畸变的非正弦电压波形进行傅里叶分解, 除了得到基频分量, 还会得到一系列基频倍数次的波形, 这些波被称为谐波。国际电工标准认为, 频率为基波频率整数倍的正弦波即为谐波。谐波频率与基波频率的比值称为谐波次数。谐波实际上是一种干扰量, 影响电网的正常运行。谐波一般分偶次谐波和奇次谐波, 电力系统中由于三相系统的对称性, 偶次谐波已经被消除了, 只有奇次谐波存在, 而奇次谐波的危害要高于偶次谐波。
二、电力系统谐波的危害
20世纪60年代以后, 电力电子装置在电力系统中的应用不断加深, 谐波的危害也引起了人们的重视。谐波对系统的危害具体表现在以下几个方面。
1. 系统损耗增大。
谐波电流使发电、输电和配电过程产生附加损耗, 使得电力系统的一些重要设备温度升高, 运行效率降低。在中性点直接接地系统中, 若大量未经滤除的三次谐波流过中性点, 就可能导致线路过热, 甚至会引发火灾。
2. 影响电气设备正常工作。
谐波会使输电线路损耗增加, 导致线路温度过热, 绝缘老化, 缩短了线路的运行寿命;谐波会增加变压器的磁滞损耗、涡流损耗, 使变压器的局部发生过热;对于电机, 谐波不仅会产生附加的损耗, 还会在电机上产生机械振动、噪声和过电压;对电力电容器, 在高频谐波电压下, 流过电容器的电流会很大, 使电容器产生一定的损耗。
3. 引起谐振。
电力电容器在电力系统中具有无功补偿的作用, 高压输电线路存在较大分布电容。由于线路和变压器电抗的存在, 在一定的谐波频率下, 就有可能引发串联或并联谐振, 谐振会在元件内部产生很大的过电压或过电流, 进而危及设备安全, 影响电力系统的稳定运行。
4. 继电保护装置误动作。
测量装置的准确度受到电能质量的影响, 在标准的工频电压下, 测量装置准确度较高, 但在系统混入谐波后, 测量装置精确度会大大下降。测量装置不准确时, 继电保护装置测量元件会因谐波影响而误启动或者拒动, 造成电力系统继电保护装置误动作, 造成停电事故。
5. 干扰通信。
谐波对通信系统的危害主要在于谐波产生的噪声会对无线电的传播产生干扰, 使通信信道内传播的信号产生畸变, 从而导致通信信号丢失或者畸变。
三、电力系统谐波检测措施
1. 采用模拟带通或带阻滤波器测量谐波。
这是最早的一种谐波检测方法, 本文, 笔者以模拟并行滤波式滤波测量装置为例, 对滤波器滤波方法进行阐述。其原理如图1所示。
先将信号输入放大器, 对信号进行放大, 再依次送入滤波器1、滤波器2、…、滤波器n进行滤波, 其中滤波器的中心频率为工频的整数倍, 按1~n依次增大, 最后送入多路显示器显示。由于这种滤波方法电路结构简单, 在早期的谐波检测中得到了广泛应用, 但由于受外界影响较大, 检测精度不高, 现在已很少使用。
2. 基于傅立叶变换的谐波测量。
该方法检测精度高、功能多, 但计算量大, 计算时间较长, 实时性差。另外, 在采样过程中, 当信号频率和采样频率不一致时, 会产生频谱泄漏效应和栅栏效应, 使测量的信号参数不准确, 相位测量误差会很大, 通常无法满足测量准确度的要求。为减少泄漏误差, 常常采用加窗算法、插值算法、双峰谱线修正算法来降低误差。
3. 基于瞬时无功功率的谐波测量。
Ip–Iq法适用于电网电压畸变和电网电压不对称的情况, 而p–q法则会产生较大误差, 不适用于电网电压畸变。这种方法的优点是实时性好、测量电路简单, 缺点是不够经济。
4. 基于小波变换的谐波检测方法。
小波变换相对于傅里叶变换在频域和时域都能完全局部化, 对波动谐波、快速变化谐波的检测有很大优越性, 但在稳态测量方面不具备优势。综合来说, 小波变换结合傅里叶变换而达到优势互补是一种行之有效的方法。
5. 基于神经网络的测量方法。
涉密信息检测系统 篇5
1、保护涉密文件的重要性
在政府网络中，外网与内网是进行物理隔离的，这些网络的安全级别是不一样。绝密文件，机密文件等涉密文件都是保密部门进行监管的，保密网中涉密机可能就只有一两台电脑，如果涉密网中的涉密文件泄露到外网，相关领导将负直接责任。保密法规定：“保密行政管理部门对机关、单位遵守保密制度的情况进行检查，有关机关、单位应当配合。保密行政管理部门发现机关、单位存在泄密隐患的，应当要求其采取措施，限期整改；对存在泄密隐患的设施、设备、场所，应当责令停止使用；对严重违反保密规定的涉密人员，应当建议有关机关、单位给予处分并调离涉密岗位；发现涉嫌泄露国家秘密的，应当督促、指导有关机关、单位进行调查处理。涉嫌犯罪的，移送司法机关处理。”
2、解决方案概述
远望内网计算机敏感信息检测系统智能化、自动化、网络化、常态化检查非涉密计算机上的涉密文件，并自动预警，检测结果包括涉密信息文件名称、存储路径、使用人、IP地址等内容。支持对涉密文件的黑、白名单管理，协助管理人员全面加强信息保密安全。
可以实现对局域内网计算机内的敏感信息文件进行检测发现。检测结果可以确定敏感信息文件名称、存储路径、使用人、联系电话等等目标。该系统利用了有效的敏感信息检查技术，帮助安全防范系统形成高效的应急处理工作机制；帮助管理人员及时发现敏感文件，防患于未然；从而有效提升对内部敏感信息的安全保密。对检测出发现敏感信息时系统会自动发出预警信息，来提示管理人员，预警信息还可以通过级联功能进行逐级上报，从而实现全体人员来参与敏感信息的保护工作。系统还可以根据相关部门来实现级联的功能，具体图如下：
3、功能介绍
内网计算机敏感信息检测管理可以实现对局域网内计算机上的敏感信息文件进行检测发现。通过智能化的敏感文件检查技术，发现内网中存在的敏感信息文件。管理控制页面上详细展现敏感信息文件名称、存储路径、使用人、联系电话等信息。通过使用敏感信息检测技术，协助安全防范工作，形成高效的应急处理工作机制；协助管理人员及时发现敏感文件，防患于未然；从而有效做好对内部敏感信息的安全保密工作。
内网计算机敏感信息检测系统中，检查内容与范围的设定通过监测中心中敏感信息模块完成；敏感信息检查策略由配置中心统一设定。检查结果展示在管理员控制页面上。控制页面可以对违规事件进行整改、查处、报告、审核。
1）、自动化检查功能
利用前端监测手段，系统能够自动配置文件类型，自动监测单位内网计算机上含有敏感信息的文件。对出现敏感信息的计算机做出预警提示，系统并于短信，邮件等方式来提醒出现预警的计算机使用人，发送回执。
2）、网络化检查功能
系统能够实现对本地内网计算机上敏感信息网络化检查，不需逐台检查；在本地网络可以按指定IP段检查。3）、动态化监测功能
系统采用动态的监测方针，实时检测敏感信息。4）、系统对某些特殊文件的检查
本系统可以对某些特殊的文件进行检查，如可恢复的文件。
5、系统能够对不联网单机进行检查
增加单机系统检查功能，通过单机应用程序，扫描检索整个系统，并且依据敏感信息检查分析策略，详细记录检查结果。通过数据导入接口，将数据导入到敏感信息数据分析区域，进一步进行统计分析，生成检查结果，然后依据敏感信息管理策略，自动化生成安全预警或安全通报，进行阻断、整改。
6）、系统具有痕迹清理功能
痕迹清理主要是强力清除计算机的敏感文件等。实现对文件的彻底删除，删除后的文件不会在磁盘上留下任何痕迹，即使利用专业的数据恢复工具也无法恢复。系统能支持对文件粉碎和对剩余空间粉碎。保证粉碎的文件不可恢复内容。
7）、检查结果详细明了
入侵检测系统研究 篇6
关键词：入侵检测；异常检测；多尺度
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 06-0000-01
一、网络安全现状
2012年，CNNIC调查发现，有84.8%的网民遇到过信息安全事件，总人数为4.56亿，平均每人遇到2.4类信息安全事件。垃圾短信和手机骚扰电话发生比例最高，分别有68.3%和56.5%的网民遇到过，其它事件比例分别为：欺诈诱骗信息（38.2%）、中病毒或木马（23.1%）、假冒网站（17.6%）、账号或密码被盗（13.8%）、手机恶意软件（10.6%）、个人信息泄露（7.1%）。网络信息安全和信任问题已经成为电子商务深层次发展的最大制约因素，互联网向商务交易型应用的发展，急需建立更加可信、可靠的网络环境。
分析网络流量行为，发现隐藏的入侵异常或可疑事件具有现实意义。研究人员也针对此提出了大量入侵检测方法。本文对近年来各类检测方法做了总结，旨在为入侵检测领域研究人员提供技术路线。
二、入侵检测方法概述
入侵检测过程通常分为两个阶段：训练阶段和测试阶段。前者是通过训练建立正常流量轮廓；后者将学习到的轮廓应用到测试数据中。对网络入侵检测深入研究，研究人员提出了很多的方法，将其分为时域检测方法（temporal analysis）和空域关联方法（spatial correlation）；本文按照它们所采用的技术不同考虑分为基于统计分析的方法、基于机器学习的方法和基于数据挖掘的方法。
为了消除入侵检测系统检测过程中的人工干预，研究人员逐渐借助于数据挖掘技术。Grossman将数据挖掘定义为“致力于发现数据中的模式，关联，变化，异常，统计意义下的显著结构和事件。”数据挖掘是将数据作为输入，从中发现隐藏的模式或者偏离现象。通过建立正常网络行为的界限，数据挖掘能够从网络的流量中识别攻击行为。
（一）基于分类的入侵检测系统
基于一组规则，模式或者其它一些方法将审计数据分为正常和异常的系统称为基于分类的入侵检测系统。典型的分类过程有以下步骤：（1）标出类属性，将训练数据分类；（2）从训练数据中学习一个模式；（3）用学习到的模式标识未知数据抽样序列。
分类方法有很多，主要包括模糊逻辑，遗传算法和神经网络。
模糊逻辑（Fuzzy Logic）技术早在上世纪九十年代就已用于计算机和网络安全领域。模糊逻辑用于入侵检测主要有两个重要原因。首先，入侵检测系统中使用的一些量化参数，例如，CPU使用率，通联间隔等都是一些模糊变量。其次，正如Bridges等所述，安全的概念本身就是一个模糊问题。Dickerson等开发出了模糊入侵识别引擎（Fuzzy Intrusion Recognition Engine， FIRE） 使用模糊集和模糊规则。
遗传算法（Genetic Algorithm， GA），作为搜索技术，被广泛应用于寻找优化和搜索问题的估计方法，已经扩展到入侵检测领域。使用遗传算法选择合适的特征或确定相关函数的优化参数，再使用不同的数据挖掘技术获得规则。Crosbie等在1995年最早将遗传算法应用于入侵检测中，采用分布在网络中的多个探针收集数据。该方法的优点是采用分布式探针监控各种网络参数，但是对内在探针通信机制和冗长的训练过程等问题没有解决。
神经网络也是入侵检测领域经常采用的技术。Ramadas等采用自组织映射（Self Organizing Maps）模型开发出了ANDSOM检测网络流量异常。ANDSOM是基于网络的入侵检测系统INBOUNDS的入侵检测模块，由俄亥俄州立大学开发。ANDSOM模块对每一被监控网络的服务产生二维SOM，并采用DNS和HTTP服务进行了性能测试。神经元在训练阶段由正常网络流量训练得到特征模式。当实时网络数据输入到训练后的神经元时，如果输入流量与模式的距离超过预设的门限触发异常告警。
入侵检测方案也采用了其它诸如支持向量机（Support Vector Machine， SVM）等其它模型的数据挖掘技术。提出了一种有监督局部决策分层支持向量机的异常检测方法以及使用SVM技术实现的分类入侵检测系统。
（二）基于聚类的偏离点检测
聚类（Cluster）是发现多维数据中的未签名模式。聚类方法是入侵检测领域的研究人员感兴趣的方向之一，其主要优点是提供了一种在无监督的情况下，从审计数据中学习并检测异常类型的能力，不需要管理人员输入主观数据。因此，训练入侵检测系统的数据也减少了。聚类和偏离点检测是密切相关的。从聚类算法的角度看，偏离点检测是数据集中没有被聚类的对象点。统计学领域对偏离点的概念研究是相当成熟的。在这些研究中，数据点被建模成随机分布，并根据其与模型的关系判决是不是偏离点。然而，随着维数的增加，精确估计数据点的多维分布越来越困难。部分偏离点检测算法都是基于点之间距离和局部相邻点的密度而展开的。
MINDS（Minnesota Intrusion Detection System）入侵检测模块将异常度分配给每个点，称为局部偏离点（Local Outlier Factor，LOF）。LOF根据当前观察点的临近区域的点密度识别偏离点。偏离点是那些有较大LOF值的点。LOF算法的优点是能够检测任何形式的异常，包括那些不能被基于距离的算法检测到的异常。
参考文献：
[1]伍海波，陶滔.入侵检测系统研究综述[J].网络安全技术与应用，2008（02）.
电力系统谐波检测与治理探讨 篇7
随着经济的高速发展，电力行业的工业化水平也在不断增长。一方面电力电网装机容量的不断加大、设备的广泛使用，使得越来越多的电子器件参与其中。而这些器件产生的谐波信号和电流混入电网，后果就是导致电能质量下降，对系统内的其他设备产生消极影响，对广大用户也产生了严重危害。电力系统的三大公害包含电力系统谐波、电磁干扰、功率因数降低等三种。积极认识、研究谐波产生的机理，以控制和消除多次谐波，对于改善电网电能质量、保障电力设备经济运行具有重要的经济意义。
1 电力系统谐波的产生
谐波产生大致可以归结为：电能源头质量不高产生的谐波，输、变、配电过程中产生的谐波，用电设备所产生的谐波等。常见的谐波源设备例如旋转电机、变压器、电弧设备、电力电子装置等等。
2 电力系统谐波及危害
电能的利用依赖于稳定可靠的电源供应，而后者则基于有可控频率和电压的有效协调。发电和输电环节是以标称不变的水平运转，以电源调节或变换的方式进行弥补。在正常的交流电网络中，各相电压是时间的周期性函数，呈正弦波形，用电部门和单位都希望电压能一如既往地持续保持这一理想状态，而当电压偏离正弦波形，是由于某些非线性特性的电子元件的影响。
在电力系统中，谐波电压和谐波电流对用电器材设备乃至电网系统本身都会造成严重的危害，其主要分为以下几类：（1）暂态谐波。其产生是由于电气元件的动作引起，另外各种执行设备的故障，也会产生暂态谐波。（2）稳态谐波。电力系统中的非线性负荷越来越多地应用，也导致稳态谐波数量的攀升。
谐波的危害主要体现在：使电能利用效率降低，导致电气设备过热、产生振动和噪声，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振；还会引起继电保护和自动装置误动作，使计量出现混乱。对于系统外部，对通信设备和电子设备会产生严重干扰。
3 谐波检测方法
消除谐波的方式很多，以下几类是常用的、具有工程实际推广意义的方法。
3.1 有源滤波器
它是在无源滤波的基础上发展完善起来的。其实质上是一个理想谐波源，即时产生与系统谐波的大小和相位反相的谐波，注入系统以抵消该次谐波，达到滤波的目的。在其额定的无功功率范围内，理论滤波效果较好。缺点是造价较高，误差控制导致有源滤波器的性能受到影响。
3.2 无源滤波器
通常安装在设备的交流侧，由多元件构成谐振回路，当谐振频率和某一高次谐波的频率相同时，就可“中和”该次谐波。
3.3 合理选择变压器和电容器
合理地选择变压器的接线方式，可以有效阻止不平衡电流，以及3N次谐波电流从原边注入到系统中。而在三角形、星形变压器里，不平衡电流和3N次谐波电流在原边绕组内循环流动，不会注入电源配电系统中。为了能够改善功率因数和调节电压，在电网中常使用如并联电容器组等设备。
3.4 人工智能技术
人工智能技术的不断突破和飞速发展也使得利用神经元替代自适应滤波器成为很好的选择，这不仅因为其特有自适应和自学习能力，而且输入输出关系明晰，结构简单。目前的瓶颈在于人工神经网络的硬件问题使得应用范围受到限制。
4 电力系统谐波治理措施
4.1 相数调整
整流器是存在于供电系统中的主要谐波源之一，通过提高整流的相数或脉动数，可以消除低次谐波，减少谐波含量，达到抑制谐波效果。此种方法缺点是应用中的投入成本过大，因此从经济角度来看并不是最佳。应用场合多用于大容量的整流装置负载。
4.2 防止谐波放大
主要是防止并联电容器组对谐波的放大。众所周知，并联电容器在电网中起提高功率因数，以及调节波动电压的作用。为避免电容器对谐波的放大，一般采取的措施是：改变限流电抗器；限制电容器的投切容量。
4.3 接线方式
根据需要，通过星形或角形接线方式，可抑制三倍次高次谐波，电流不通，就被抑制消除。
4.4 高功率因数整流器
高功率因数整流器是一种通过对整流器器件本身进行改善，严格控制其产生谐波、同相位电流和电压的组合装置。利用多重化整流器来减少谐波是一种传统方法。此种整流器可以被称为单位功率因数变流器（UPFC）。该方法只能在设备设计选型过程中加以注意，从而达到实际而有效的抑制效果。
4.5 多重化整流电路
利用方波叠加得到接近正弦波或阶梯波，以消除较低次的谐波。重数越多，波形越接近正弦波。与此同时电路也相应越复杂，该方法常用于大容量多负荷情况。
谐波抑制的方法有多种，可以改造谐波源本身，或者基于谐波补偿装置功能进行抑制。这里面有源滤波器是今后谐波抑制的发展方向。
5 结束语
电力谐波治理应该着力于：重组电网结构，电能质量检测系统的搭建和完善，提高检测技术与装备水平，使用电源净化滤波设备进行治理等方面进行更多尝试和探索。如何趋利避害，合理治理、利用电力系统谐波，是从业者需要认真反思的课题。随着行业的重视，近年来设计、运行、维护经验的逐步积累，可以更好地推动无功补偿和谐波抑制技术的进步，打造洁净绿色的电力系统环境。
摘要：随着电力负荷的增加,电网中的谐波污染也日益加重,危害着电网及各种电力设备安全可靠运行。谐波危害已经引起了广泛关注,更多的方案已经被应用于实际中。对谐波进行有效的检测和治理,不仅具有重要的现实意义,还具有极大的工程价值。
关键词：电力谐波,检测,治理
参考文献
[1]GB/T14549-1993.电能质量-公用电网谐波[J].
[2]吕润馀.电力系统高次谐波[M].北京:中国电力出版社,1998.
汽车检测系统的组成和检测标准 篇8
目前, 汽车检测参数大多是非电量。非电量的检测多采用电测量法进行检测, 即首先将各种非电量转变为电量, 然后经过一系列的处理, 将非电量参数显示出来, 其测量原理如图所示。
传感器是一种能把被测的非电量变换成电量的器件, 在整个检测系统中占有首要地位。因为它处于检测系统的输入端, 所以它的性能直接影响整个检测系统工作的可靠性。信号处理电路的作用是把传感器输出的电量变成具有一定功率的电压、电流或频率信号等, 以推动后级的显示电路、数据处理电路及执行机构。数据处理装置用来对测试所得的结果进行分析、运算、处理。
显示器的作用是把数据处理或信号处理装置送来的电压和电流信号显示出来。目前常用的显示装置有四类:模拟显示、数字显示、图像显示及记录仪。数字显示目前多采用发光二极管 (LED) 和液晶 (LCD) 等, 以数字的形式来显示读数。图像显示是用屏幕来显示读数或被测参数的变化曲线, 有时还可用图表形式、彩色图等形式来反映多组数据。记录仪主要用来记录被检测的动态变化过程, 常用的记录仪有笔式记录仪、光线示波器、磁带记录仪、快速打字机等。
执行机构是指各种继电器、电磁铁、电磁阀门、伺服电动机等在电路中起通断、控制、调节、保护等作用的电气设备。许多检测系统可输出与被测量有关的电流或电压信号, 去驱动执行机构, 从而达到自动控制的目的。
2.汽车检测参数的标准。
检测参数标准是利用检测参数测量值对检测对象的技术状况进行评价的依据, 它能提供一个比较尺度, 如果将测得的参数值与相应的检测参数标准相比较, 就可以确定汽车是否能够继续使用或预测在给定行驶里程内汽车的工作能力。
根据标准的有效范围, 我国把标准分为四级, 即国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。国家标准权威性最高, 行业标准不得与国家标准相抵触, 地方标准不得与国家标准、行业标准相抵触。国家标准是由国家机关制定和颁布的检验标准, 具有法制性, 国家标准一经发布, 全国各个单位都要严格执行;国家标准的代号为“国标”, 用汉语拼音的第一个字母“GB”表示: 如GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》、GB1495-1993《机动车允许噪声》、GB/T14761-1999《汽车排放污染物限值及测试方法》、GB/T15746.1-1995《汽车修理质量检查评定标准》以及汽车大修竣工出厂技术条件等标准。这些标准主要用于与汽车行驶安全和产生公害有关的一些机构的检验。这类标准在使用中需要严格控制, 以保证国家标准的严肃性。
企业标准:企业标准是由企业制定的标准, 并报当地标准化行政主管部门或行业主管部门备案, 在本企业范围内使用。这类标准是汽车运输企业根据车辆的实际使用条件制定的, 因为在不同使用条件下工作的车辆, 不能使用统一的标准, 如在平原地区行驶的汽车, 其油耗显然比山区行驶的汽车要低;在矿区行驶的汽车, 其润滑油的污染度显然比在公路上行驶的汽车要高。因此, 应根据汽车的常用工况, 合理制定油耗标准和润滑油更换标准。为了提高产品质量, 企业可制定严于国家标准或行业标准的企业标准。
按标准的性质区分, 标准分为强制性和推荐性两种。安全、卫生、环境保护等方面的标准和法律、法规等是必须执行的强制性标准。有关试验、检测方法的标准, 通常是推荐性标准。
强制性标准:强制性标准是国家为了保护社会利益和公众利益而制定的标准, 它是政府实施管理的重要基础。如GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》便是强制性国家标准。
推荐性国家标准:凡是国家标准中带有“T”符号的, 均为推荐性国家标准, “T” 即为“推荐”的“推”, 汉语拼音“tui”的缩写。CB/T3845-93《汽油车排放污染物的测量怠速法》即为推荐性标准。
电力系统谐波检测与治理的探究 篇9
1 电力系统谐波对电网的危害
1.1 影响发电、输电及用电设备效率
谐波会导致电力设备的附加损耗增加, 降低相关设备的效率, 而且会导致线路过热, 严重会引起火灾。
1.2 影响设备的运行
当电网中存在谐波时, 通过电容器的电流就变得更大, 使电容器损耗的功率增加, 且由于电压变化率大, 局部放电强度大, 更容易加速绝缘介质的老化现象。一般来说, 电压每升高10%, 电容器的寿命就缩短1/2。同时谐波的出现必然会使得机械出现噪声或震动, 产生设备局部过热的现象, 进而影响绝缘效果, 导致设备寿命减短, 影响到整个系统的运行。
1.3 威胁系统的运行
谐波非常容易导致电网谐振, 放大谐波电流, 从而威胁到整个系统的运行, 严重情况下甚至会烧毁电器。
1.4 其他危害
除了上述的危害外, 谐波还会影响到继电保护与自动装置的操作, 影响供电效果, 同时也会影响到仪表的计量, 导致操作失误, 造成经济损失。危害严重时还会干扰到附近的通信设备与计算机系统, 使无线电发射系统等设备无法正常运行。
2 检测谐波的方法
2.1 模拟电路
消除谐波的方法较多, 可以分为主动与被动, 也可以分为有源与无源。目前以有源电力滤波器为主, 但在检测过程中必须要采用模拟电路, 所以成本较高, 而且有源电力滤波器对频率与温度颇为敏感, 容易影响检测效果, 误差较大。近年来, 相关专家对人工神经网络进行了深入的研究, 相对于其他方式而言, 该系统的适应能力与学习能力较强, 而且结构简单, 可以更加准确地检测出谐波电流, 但其硬件环节仍然较为薄弱, 因此使用范围有限。
2.2 傅立叶变换
该方法实现了数字域的检测, 电力系统的谐波检测多采用这一方法, 但该方法在进行傅立叶变换时可能产生泄露, 导致误差。同时, 对于离散傅立叶变换来说, 如果不是整数周期采样, 即使只有单一频率信号, 那么也无法求出信号准确的参数, 此时可以通过加窗来降低泄露而导致的误差。
2.3 小波变换
该方法主要被应用在信号分析、语音识别与合成、自动控制及图像处理与分析等领域中, 电力谐波是由各种频率成分合成的, 信号随时可能出现或消失, 如果采用离散傅立叶的方式处理会产生较大的误差, 此时小波变换方法较为适用。完成谐波的采样离散后, 采用小波变换来处理信号, 实现谐波的精准测定。同时小波具有自动“调焦”的特点, 而且按照频率来处理信息, 此外小波变换对处理时变与暂态信号也具有明显的优势。
3 治理电力系统谐波的策略
3.1 增加整流变压器二次侧整流的相数
对于带有整流元件的设备应尽量采取增加整流的相数或脉动数的方式来消除低次特征的谐波, 降低谐波产生的谐波含量, 多在设计环节予以采用。作为供电系统的主要谐波源, 整流器在交流侧产生的高次谐波为tk1次谐波, 此时增加整流的相数或脉动数, 对低次谐波具有较好的抑制作用。但该方法却仅在理论上可行, 在实际操作中成本过高, 且技术水平有限, 因此多被运用在大容量的整流装置负载中。
3.2 整流变压器采用Y/或/Y接线
这一方法主要被运用在抑制3的倍数次的高次谐波中, 例如整流变压器采用/Y接线, 当高次谐波电流从晶闸管反串到变压器副边绕组内时, 其中3的倍数次高次谐波电流无路可通, 即可达到一致的效果。但这一方法会使铁心内产生3的倍数次高次谐波磁通, 继而在变压器原边绕组内出现电动势, 产生谐波电流, 由于相位相同, 在绕组内出现环流使能量消耗在绕组电阻中, 达到消除谐波的目的。相比较之下, 该方法可以自然地将谐波消除, 成本低而且操作简单。
3.3 选择高频率因数的整流器
消除谐波多采用整流器的多重化, 但这一方法形成的整流器还不能称为高频率因数整流器。所谓的高频率整流器就是对传统的整流器进行改造, 避免谐波的出现, 这一方法必须要控制好设计水平, 提升实践效果。
3.4 整流电路的多重化
所谓的多重化就是将多个方波叠加在一起, 将次数较低的谐波消除掉, 进而得到接近正弦波的阶梯波, 重数与波形成正比, 但电路更加复杂, 所以多见于大容量的场合。同时, 这一方法不仅可以减少交流输入电流的谐波, 也可以降低直流输出电压中的谐波幅值, 提高纹波频率。将该技术与现代化的PWM结合, 对谐波的抑制效果较好。
4 结束语
随着科学技术水平的提高, 信息技术水平的改善, 电子技术与计算机网络技术的快速发展, 电能质量受到了越来越多的关注, 因此, 采取措施加强电能质量管理是必然趋势, 现代化先进仪器的运用也是时代发展的必然要求。同时, 相关部门必须要建立并完善电能质量检测与治理系统, 对当前我国供电系统与电能质量进行管理, 分析电网系统中导致谐波出现的原因, 并根据存在的问题采取措施, 提升我国电网系统的稳定性、安全性与经济性, 推动我国电力系统的发展, 促进电能质量的提高。
摘要：近年来, 人们对电力系统谐波危害有了更加深刻的认知, 为了确保供电系统的供电质量, 加强电力系统谐波的检测与治理是十分必要的。本研究主要阐述了电力系统谐波对整个电网产生的危害, 例举了谐波检测的方法, 同时提出了治理电力系统谐波的主要措施。
关键词：电力谐波,检测,治理,供电质量
参考文献
[1]吕润馀.电力系统高次谐波[M].北京:中国电力出版社, 1998:62.
电力系统谐波危害的检测和治理 篇10
1 电力系统谐波危害
(1) 谐波会使公用电网中的电力设备产生附加的损耗, 降低了发电、输电及用电设备的效率。大量三次谐波流过中线会使线路过热, 严重的甚至可能引发火灾。 (2) 谐波会影响电气设备的正常工作, 使电机产生机械振动和噪声等故障, 变压器局部严重过热, 电容器、电缆等设备过热, 绝缘部分老化、变质, 设备寿命缩减, 直至最终损坏。 (3) 谐波会引起电网谐振, 可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍, 会对系统构成重大威胁, 特别是对电容器和与之串联的电抗器, 电网谐振常会使之烧毁。 (4) 谐波会导致继电保护和自动装置误动作, 造成不必要的供电中断和损失。 (5) 谐波会使电气测量仪表计量不准确, 产生计量误差, 给供电部门或电力用户带来直接的经济损失。 (6) 谐波会对设备附近的通信系统产生干扰, 轻则产生噪声, 降低通信质量;重则导致信息丢失, 使通信系统无法正常工作。 (7) 谐波会干扰计算机系统等电子设备的正常工作, 造成数据丢失或死机。 (8) 谐波会影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能, 造成噪声干扰和图像紊乱。
2 谐波检测方法
2.1 模拟电路
消除谐波的方法很多, 即有主动型, 又有被动型;既有无源的, 也有有源的, 还有混合型的, 目前较为先进的是采用有源电力滤波器。但由于其检测环节多采用模拟电路, 因而造价较高, 且由于模拟带通滤波器对频率和温度的变化非常敏感, 故使其基波幅值误差很难控制在10%以内, 严重影响了有源滤波器的控制性能。近年来, 人工神经网络的研究取得了较大进展, 由于神经元有自适应和自学习能力, 且结构简单, 输入输出关系明了, 因此可用神经元替代自适应滤波器, 再用一对与基波频率相同, 相位相差90度的正弦向量作为神经元的输入。由神经元先得到基波电流, 然后检测出应补偿的电流, 从而完成谐波电流的检测。但人工神经网络的硬件目前还是一个比较薄弱的环节, 限制了其应用范围。
2.2 傅立叶变换。
利用傅立叶变换可在数字域进行谐波检测, 电力系统的谐波分析, 目前大都是通过该方法实现的, 离散傅立叶变换所需要处理的是经过采样和A/D转换得到的数字信号, 设待测信号为x (t) , 采样间隔为t秒, 采样频率=1/t满足采样定理, 即大于信号最高频率分量的2倍, 则采样信号为x (n t) , 并且采样信号总是有限长度的, 即n=0, 1……N-1。这相当于对无限长的信号做了截断, 因而造成了傅立叶变换的泄露现象, 产生误差。此外, 对于离散傅立叶变换来说, 如果不是整数周期采样, 那么即使信号只含有单一频率, 离散傅立叶变换也不可能求出信号的准确参数, 因而出现栅栏效应。通过加窗可以减小泄露现象的影响。
2.3 小波变换。
小波变换已广泛应用于信号分析、语音识别与合成、自动控制、图象处理与分析等领域。电力谐波是由各种频率成分合成的、随机的、出现和消失都非常突然的信号, 在应用离散傅立叶变换进行处理受到局限的情况下, 可充分发挥小波变换的优势。即对谐波采样离散后, 利用小波变换对数字信号进行处理, 从而实现对谐波的精确测定。小波可以看作是一个双窗函数, 对一信号进行小波变换相当于从这一时频窗内的信息提取信号。对于检测高频信息, 时窗变窄, 可对信号的高频分量做细致的观测;对于分析低频信息, 这时时窗自动变宽, 可对信号的低频分量做概貌分析。所以小波变换具有自动“调焦”性。其次, 小波变换是按频带而不是按频点的方式处理频域信息, 因此信号频率的微小波动不会对处理产生很大的影响, 并不要求对信号进行整周期采样。另外, 由小波变换的时间局部可知, 在信号的局部发生波动时, 不会象傅立叶变换那样把影响扩散到整个频谱, 而只改变当时一小段时间的频谱分布, 因此, 采用小波变换可以跟踪时变和暂态信号。
3 电力系统谐波治理
限于篇幅问题, 本文在此只介绍基于改造谐波源本身的谐波抑制方法, 基于改造谐波源本身的谐波抑制方法一般有以下几种。
3.1 增加整流变压器二次侧整流的相数。
对于带有整流元件的设备, 尽量增加整流的相数或脉动数, 可以较好地消除低次特征谐波, 该措施可减少谐波源产生的谐波含量, 一般在工程设计中予以考虑。因为整流器是供电系统中的主要谐波源之一, 其在交流侧所产生的高次谐波为t K 1次谐波, 即整流装置从6脉动谐波次数为n=6K 1, 如果增加到12脉动时, 其谐波次数为n=12K 1 (其中K为正整数) , 这样就可以消除5、7等次谐波, 因此增加整流的相数或脉动数, 可有效地抑制低次谐波。不过, 这种方法虽然在理论上可以实现, 但是在实际应用中的投资过大, 在技术上对消除谐波并不十分有效, 该方法多用于大容量的整流装置负载。
3.2 整流变压器采用Y/或/Y接线。
该方法可抑制3的倍数次的高次谐波, 以整流变压器采用/Y接线形式为例说明其原理, 当高次谐波电流从晶闸管反串到变压器副边绕组内时, 其中3的倍数次高次谐波电流无路可通, 所以自然就被抑制而不存在。但将导致铁心内出现3的倍数次高次谐波磁通 (三相相位一致) , 而该磁通将在变压器原边绕组内产生3的倍数次高次谐波电动势, 从而产生3的倍数次的高次谐波电流。因为它们相位一致, 只能在形绕组内产生环流, 将能量消耗在绕组的电阻中, 故原边绕组端子上不会出现3的倍数次的高次谐波电动势。从以上分析可以看出, 三相晶闸管整流装置的整流变压器采用这种接线形式时, 谐波源产生的3n (n是正整数) 次谐波激磁电流在接线绕组内形成环流, 不致使谐波注入公共电网。这种接线形式的优点是可以自然消除3的整数倍次的谐波, 是抑制高次谐波的最基本方法, 该方法也多用于大容量的整流装置负载。
3.3 尽量选用高功率因数的整流器。
采用整流器的多重化来减少谐波是一种传统方法, 用该方法构成的整流器还不足以称之为高功率因数整流器。高功率因数整流器是一种通过对整流器本身进行改造, 使其尽量不产生谐波, 其电流和电压同相位的组合装置, 这种整流器可以被称为单位功率因数变流器 (UPFC) 。该方法只能在设备设计过程中加以注意, 从而得到实践中的谐波抑制效果。
3.4 整流电路的多重化。
整流电路的多重化, 即将多个方波叠加, 以消除次数较低的谐波, 从而得到接近正弦波的阶梯波。重数越多, 波形越接近正弦波, 但其电路也越复杂, 因此该方法一般只用于大容量场合。另外, 该方法不仅可以减少交流输入电流的谐波, 同时也可以减少直流输出电压中的谐波幅值, 并提高纹波频率。如果把上述方法与PWM技术配合使用, 则会产生很好的谐波抑制效果。该方法用于桥式整流电路中, 以减少输入电流的谐波。
当然, 除了基于改造谐波源本身的谐波抑制方法, 还有基于谐波补偿装置功能的谐波抑制方法, 它包括加装无源滤波器、加装有源滤波器、装设静止无功补偿装置 (SVC) 等等, 在此就不再详细论述。
摘要：目前电力系统谐波危害已经引起了各个部门的关注, 为了整个供电系统的供电质量, 必须对谐波进行有效的检测和治理。
关键词：电力谐波,检测,治理
参考文献
[1]电能质量-公用电网谐波GB/T14549-1993[J].[1]电能质量-公用电网谐波GB/T14549-1993[J].
[2]吕润馀.电力系统高次谐波[M].北京:中国电力出版社, 1998.[2]吕润馀.电力系统高次谐波[M].北京:中国电力出版社, 1998.
微小高度检测系统设计 篇11
关键词： 微小高度测量； 亮暗条纹； 条纹板； 光学设计
中图分类号： O 439文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2012.03.014
引言
光学三维形貌测量具有非接触性、高准确度和高分辨力的特点，在反求工程、在线检测、医疗检测、机器视觉等领域有着广泛的应用，被认为是最有前途的三维形貌检测方法[1]。在利用光学成像原理测量物体表面形貌的方法中，常用的有移像法[2]、相息图法[3]、光切法和莫尔条纹法[4]等，其中莫尔条纹法应用较多，其原理是利用平行光照射光栅，将光栅成像在被测物体上形成变形光栅，变形光栅便携带了物体的三维形貌信息。在观察侧再用透镜对变形光栅成像，在变形光栅像的位置放置参考光栅，便可以在参考光栅表面看到莫尔条纹，通过分析莫尔条纹就可以得到物体的高度信息[5，6]。但是该方法在测量的高度值很小的时候，不同级次的条纹的像容易混淆。
文中在莫尔条纹法的基础上，提出了利用白光照射等间距的条纹板，设计了投影光学系统，实现条纹的像等间距地投射到被测物体上，再利用照相系统将等间距的像成像在CCD上，通过对CCD上像的处理，可以还原出高度信息，实现对微小高度的测量。
1系统的组成及原理
1.1系统的组成和实现过程
系统组成如图1所示。
该系统是由等间距的条纹板，投影系统，照相系统组成。通过平行光照射条纹板使其发光，将其作为投影系统的物，投影系统需要相对基板倾斜放置，将条纹板的像等间距地投射到基板上。照相系统相对基板垂直放置，将经过物体高度调制的亮暗条纹再次成像在CCD上。然后对CCD接受到的条纹图像进行分析，便可得到焊点的高度值。
1.2系统的原理
投影系统将条纹板的亮暗相间像等间距地投射到被测物焊点上，受到焊点高度的调制作用形成错位的亮暗相间条纹，再由照相系统将亮暗相间的条纹成像在CCD上。CCD上得到的条纹图像便携带了焊点的高度信息。经过图像处理，可以分析出焊点的高度值。
由以上各图可知，光学系统设计时实现了在像面相对光轴倾斜84°的情况下，点列图均方根半径最大值为7.169 μm，在衍射极限32.3 μm以内。由点扩散函数可以看出，经光学系统的衍射像的光强分布集中程度很高。由系统能量分布曲线可知，在衍射极限7.169 μm范围内的能量大约占总能量的80%左右。经以上分析可以说明该系统满足使用要求。
3结论
针对焊点高度的检测，提出了一种检测装置的设计方法，并设计了该检测装置的投影光学系统部分。该系统实际讨论了如何对高度信息进行测量，以及根据设计要求，如何确定投影系统的参数，并完成了设计。解决了目前对微小高度测量方法中存在的由于投影条纹亮暗间距不等给图像处理过程带来的难题，实现了测量范围大、重复性好、图像处理简单的优点，为反求工程、在线检测、医疗检测、机器视觉等领域中对微小高度的测量提供了新方法。
参考文献：
[1]李永怀，冯其波.光学三维轮廓测量技术进展[J].激光与红外，2005.35（3）：143-147.
[2]徐建强，王蕴栅.三维形貌测量的扫描相移法研究[J].光子学报，2005，33（10）：1210-1212.
[3]曹召良，胡五生.液晶相息图用于光学检测[J].光子学报，2006，35（12）：1941-1945.
[4]段存丽，陈芳，祁瑞利，等.利用莫尔条纹测量物体三维形貌新方法研究[J].光子学报，2008，37（7）：1425-1427.
[5]曾爱军，王向朝.基于光栅成像投影的微位移检测方法[J].中国激光，2005，32（3）：394-398.
[6]伏燕军，杨坤涛.三维形貌测量的莫尔条纹的理论分析[J].光电工程，2006，33（7）：63-66.
[7]杨志文.光学测量[M].北京：机械工业出版社，2009：171-177.
[8]郁道银，谈恒英.工程光学[M].北京：机械工业出版社，2005：146-147.
探讨电力系统谐波检测及抑制措施 篇12
各类电子变流设备已经在电力系统工程中得到广泛应用, 但是细致节点以及设备自身产生的谐波效应却始终不可改善, 相应地给周围工作环境造成深刻影响。具体表现为:过电压危情极度泛滥、设备性能干扰元素密布, 这类现象已经成为系统工程正常运作的主体危害源。关于这方面研究工作较为复杂, 需要将谐波产生、过渡流程计算清晰, 之后才能确保抑制出口的开发设计, 为精确电气测量工作灌输疏导力量。
1 谐波产生细则论述
在整个电力系统工程中, 谐波被认为是疑定形态下工频整数倍数的结构模型, 在各类暂态变化中, 其产生机理是借助大容量电力换流过程以及各类非线性负荷引起, 整个畸变电流具体可以分解为基波、谐波电流分量元素。在这种条件下的基波电压与供电架构的内部抵抗功能几乎毫无关联。按照目前电力架构形态研究, 尤其当变压设备处于正常工作状态时, 各类分散隐患不会引起系统电压的波动反应, 如若短路状况莫名滋生, 就会使得正常工作条件逐渐散去, 而后便积压一定数量的谐波含量效应。
系统架构内部的主体谐波源包括整流器械、电压协调设备以及感应炉器具等, 而铁道机械运用较大容量的单相整流供电媒介, 在具体稳定谐波电流的基础上, 还会针对三相交流电管理系统造成一定程度的负荷损害。此类负荷长期积压, 势必造成结构电流的畸变效应, 同时对整个通信线路衍生不必要的干扰结果。
2 谐波的具体危害现象分析
2.1 绕组之间的热损耗现象
结合交流变电设备以及感应电动装置在内部绕组之间产生的热损耗反应进行分析, 发现除了谐波电流铜损元素之外, 还存在电流突兀交错的附加损耗内容, 这使得转子整体损耗数量急剧膨胀。对于大型发电机械来讲, 如若谐波振荡现象多次侵蚀, 同期电流越过额定界限, 转子媒介极有可能因为局部过热问题而导致设备损坏结果;而变压器内部铁芯也会在涡流损耗的衬托下, 引起谐波电流的冲撞, 同时在铁芯之上滋生感应磁通反应, 激发铁损隐患。
2.2 单相重合闸失灵
架空线路之中, 谐波电流一定会滋生热损结果, 相关分量会引起电流运作混乱现象, 造成单相重合闸失灵结果, 加上电缆热损问题的蔓延, 使得介质温度升高, 表层破损问题积压。
3 科学检测谐波问题的方式研究
现下具备现实存在意义的测量方式就是结合DPLL进行信号同步改良调节, 并以此来减小频谱泄露反应。设计人员需要依照DPLL装量原理构造图进行细致解析, 尽量将系统电压信号相位与锁相环输出反馈信号进行科学的相位对比, 如若内部失步问题重生, 各类相关频率因素就必须接受滤波控制之后再进行同步衔接。结构如若确认锁定.涉及输入信号变化过程就会被全程记录, 进而维持相关频率的同步运转效率:经过记录数据调查, 后期输出的同步信号在采样和加窗函数中均有所呈现, 证明实践流程具备实时性优势。
3.1 依照神经网络开发的检测技术
配合神经网路进行这部分谐波元素的测量工作, 具体可}弱绕架构基础、样本模型实施同步计算, 这样便能够将传统疏通途径的屏障克制, 进而解决系统识别问题。其中, 径向基函数属于三层静态格式下的前向网络, 与前两项输入层、隐含层交相呼应。具体测量原理表现为:利用输入节点作为待测信号存储终端, 在检波器输出的支持下, 将各次谐波信号幅值清晰提炼;隐性单元会透过在线媒介实现合理分配, 同时在动态空间内部建立隐性元素变结构的计算渠道, 联合电力系统内部谐波特点开展样本改造工作, 最终解析高次谐波分量的幅值变化规则。
3.2 配合小波变换的计量模式
小波变换理论在数学发展过程中灌输着重要的支承效用, 特别是在信号分析工作中得到广泛应用, 为后期语音识别、合成奠走适应基础。电网谐波在随机频率环境下存在迹象过于飘渺, 因此在离散变换处理受到局限的基础上, 能够将这部分小波变换优势发挥完全, 在具体处理谐波采样离散职责过程中, 配合数字信号进行谐波清晰测定:这种分析技术具备局部化特性, 针对边缘峰值波动信号抽取工作较为适用, 可以在谐波检测工作中得到大力推广。
4 谐波抑制工序解析
在这类系统基础上进行谐波管制, 其实就是研究外部元素注入规律, 同时规划电压控制限定标准, 具体抑制渠道可围绕以下两个层面拓展:
4.1 谐波源内部含量调节
依据谐波源分布标准进行适当扼制, 此类措施现实意义比较一阔, 有利于电网整体工作质量的提升, 后期隐患消除费用也较为台差=细化流程如下:因为整流媒介作为电网架构中的主体谐波源, 持匠颈谱与脉冲数维持正比关系, 在两者同时上涨的前提下, 诸渡电交鸯爨
降低;再就是应用PWM, 在特定频率周期范围内, 将直美毫玉蔼节成为等幅不等宽的电压脉冲形态, 进而达到谐波抑制的终投目荐:篆照PWM逆变设备工作条件分析, 因为输出波形存在周赣性鸶至, 三单位半波基本满足对称要求, 具体幅值数据会徘徊在正负一之复.辱以可配合谐波开关角调节流程实施谐波抑制工序:
4.2 谐波电流的吸收
此类途弪主张针对已有谐波实施克制, 并且已经或为毛力系统广泛应用的调试工艺。具体模式如下:科学布置并联电容垂譬镌.有力减少对谐波的放大作用。在谐波交织范围下, 电容器组多少会对谐波造成放大反应, 对于周边设备安全地位造成限制:在这尊状况下.可以具体应用串联形式的电抗设备, 将既定支路改造或为滤渡媒介, 同时限定电容器的容量, 进而将放大隐患克制完全。
5 结语
电力系统内部的谐波危害问题已经受到管制单位重视, 面对如何精准地改善检测条件, 维持抑制成果这类闽题, 需要电能质量管制人员多加研究, 争取将电网内部无功功率补偿问题解决, 避免阶段成本的堆积现象, 最终维持产业可持续发展优势。
摘要：现如今, 随着我国电力事业的迅速发展, 社会生产水平的提高, 对电力系统的稳定性要求越来越高, 故涉及系统谐波协调控制和检测优化工作要求也越来严格, 因此, 本文具体联合电力系统谐波产生规律以及后期不良后果进行详细论证、解析, 对抑制不良反应方案进行有机整合, 尽量维持电力事业长期可持续发展。
关键词：电力系统,谐波检测,抑制措施
参考文献
[1]黄妍.电力系统谐波监测技术与治理对策分析[J].科技与企业, 2012 (12) .