[发明专利]一种城市配电网谐波不稳定监测装置及方法

说明书

本申请提供了一种城市配电网谐波不稳定监测装置及方法。通过本申请提供的城市配电网谐波不稳定监测装置，通过与配电网母线连接，由数据采集模块持续获取配电网的三相电参数，然后根据获取的三相电参数结合预设的谐波阻抗计算方式和谐波不稳定判定方式，进而得出谐波不稳定判定结果，实现了城市配电网的谐波不稳定现象的在线判定，同时能够检测城市配电网阻抗特性，解决了现有的城市配电网谐波不稳定监测方式效率低的技术问题。

技术领域

本申请涉及配电网技术领域，尤其涉及一种城市配电网谐波不稳定监测装置及方法。

背景技术

随着我国城市经济的迅速增长、城市化建设步伐的加快，城市用电不断地增长，一方面，城市用电负荷密度相应增高，另一方面，城市用电构成日趋复杂。在城市配电网建设和改造中，高压直接进入负荷中心，形成高压受电——变压器降压——低压配电的供电方式，使得城市配电网变为一个多电压等级、多电源、多用户、多功能、高密度、大负荷的复杂网络系统。当城市配电网中的电力电子设备发生交互作用时，会带来谐波不稳定问题，致使城市配电网中频繁出现谐波电压、谐波电流幅值持续放大、严重畸变的不稳定现象，危害极大，当发生谐波不稳定现象时，电压、电流中的谐波分量会发生持续的放大，从而产生谐波过电压，造成保护动作，主断路器跳闸，甚至互感器爆炸等事故。

由此可知，在谐波不稳定发生时及时监测电压、电流波形中的谐波分量的变化情况，及时切除故障元件，对于保障城市配电网的安全稳定运行意义重大。然而目前尚无专门用于监测谐波不稳定现象的装置，当城市配电网的某一区域经常发生跳闸、设备烧损等事故时，城市配电网检修人员利用录波器对故障区域的电压、电流波形信号进行监测，从而发现谐波不稳定现象。这一过程耗时较长，带来一定的经济损失，导致现有的城市配电网谐波不稳定监测方式效率低的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种城市配电网谐波不稳定监测装置及方法，用于解决现有的城市配电网谐波不稳定监测方式效率低的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种城市配电网谐波不稳定监测装置，包括：数据采集模块、谐波不稳定判定模块和传输模块；

所述数据采集模块的数据采集端与配电网母线电连接，用于采集所述配电网母线的三相电参数；

所述谐波不稳定判定模块的数据输入端与所述数据采集模块的数据输出端通信连接，用于根据从所述数据采集模块中获取到的所述三相电参数，结合预设的谐波阻抗计算方式，计算所述配电网母线的频率点谐波阻抗，并根据所述频率点谐波阻抗的实部与预设的比较阈值的比较结果，得到所述配电网母线的谐波不稳定判定结果，其中所述比较阈值为零；

所述传输模块的数据输入端与所述谐波不稳定判定模块的数据输出端通信连接，用于将所述谐波不稳定判定结果上传至后台终端。

优选地，所述三相电参数具体为：三相电压和三相电流。

优选地，所述谐波不稳定判定模块具体包括：

谐波频域信号计算子模块，用于根据获取到的所述三相电参数，通过FFT算法计算出所述配电网母线的谐波电压频域信号和谐波电流频率信号；

谐波阻抗计算子模块，用于将所述谐波电压频域信号除以所述谐波电流频率信号，得到谐波阻抗频域信号；

频率点谐波阻抗确定子模块，用于确定所述谐波电压频域信号的最大值对应的频率点，并根据所述频率点，结合所述谐波阻抗频域信号，确定所述频率点对应的频率点谐波阻抗；

谐波不稳定判定子模块，用于根据所述频率点谐波阻抗的实部与预设的比较阈值进行比较，并判断所述频率点谐波阻抗的实部是否小于所述比较阈值，若是，则判定所述谐波不稳定判定结果为不稳定，若否，则判定所述谐波不稳定判定结果为稳定。

优选地，还包括：谐波不稳定抑制模块；