Güç sistemləri üçün THD Ölçmə Səhv Standartları

Ümumi Harmonik Dərəcələrin (THD) Səhv Təsirinə Məruz Qalma Dərəcəsi: Tətbiq Sahələri, Aparatların Dəqiqliyi və İstehsal Şərtlərinə Əsaslanan Analiz

Ümumi harmonik dərəcələrin (THD) qəbul edilə bilən səhv aralığı xüsusi tətbiq sahələri, ölçmə aparatlarının dəqiqliyi və tətbiq olunan istehsal şərtlərinə əsasən qiymətləndirilməlidir. Aşağıda enerji sistemləri, endüstriy aparatlama və ümumi ölçmə tətbiqlərinin kilit performans göstəriciləri haqqında mühim analiz verilmişdir.

1. Enerji Sistemlərindəki Harmonik Səhv Standartları

1.1 Milli Standart Tələbləri (GB/T 14549-1993)

• Nəğd THD (THDv):
  İctimai enerji şəbəkələri üçün, nominal voltajı 110kV-dən az olan sistemlərdə nəğd ümumi harmonik dərəcə (THDv) ≤5% olmalıdır.
  Misal: Dəmir çəkmə zavodunda, harmonik məhdudlaşdırıcı tədbirlər tətbiq edildikdən sonra THDv 12.3%-dən 2.1%-ə endirilib, milli standartlara tam uyğunluq göstərilmişdir.

• Akkumulyator THD (THDi):
  Akkumulyator THD (THDi) genelliklə müşterinin yükünün ortaq birləşmə nöqtəsində (PCC) kısalığa düşən kapasitəsinə nisbətinə görə ≤5%-dən ≤10%-ə qədər ola bilər.
  Misal: Şəbəkəyə bağlanmış fotovoltaik inversorlar, IEEE 1547-2018 tələblərinə uyğun olmaq üçün THDi-ni 3%-dən aşağı saxlamalıdır.

1.2 Beynəlxalq Standartlar (IEC 61000-4-30:2015)

• A Sınıfı Aparatlar (Yüksək Dəqiqlik):
  THD ölçmə səhvi ≤ ±0.5% olmalıdır. Elektrik sayqışma nöqtələri, elektrikdaşının nəql etmə istasyonlarında keyfiyyət izlənməsi və mübahisələrin həllinə uyğundur.

• S Sınıfı Aparatlar (Sadə Ölçmə):
  Səhv təsirinə məruz qalma dərəcəsi ≤ ±2% olana qədər rahatlaşdırılabilir. Yüksək dəqiqlik kritik olmayan rutin endüstriy izlənmələr üçün uyğundur.

1.3 Sektör Praktikası

• Cari enerji sistemlərində, yüksək dəqiqlikli izlənmə cihazları (məsələn, CET PMC-680M) adətən THD ölçmə səhvlərini ±0.5% dərəcəsində qazanır.

• Bərpa edilə bilən enerjinin (məsələn, rüzgar və ya güneş istismar yerləri) entegrasiyası üçün, şəbəkəyə harmo nik zərər verməmək üçün THDi genelliklə ≤ 3%-5% olmalıdır.

2. Endüstriy Aparatlar və Ölçmə Cihazlarının Səhvləri

2.1 Endüstriy Sınıf Aparatlar

• Çoxfunksiyalı elektrik sayqışma cihazları (məsələn, HG264E-2S4):
  2-ci ilə 31-ci tərtibdək harmonikləri ölçə bilir, THD səhvi ≤ 0.5%. Dəmir, kimya və istehsal endüstrisində geniş istifadə olunur.

• Portativ analizatorlar (məsələn, PROVA 6200):
  1-20-ci tərtib harmoniklər üçün harmonik ölçmə səhvi ±2%, 21-50-ci tərtib harmoniklər üçün isə ±4% olur. Sahə diagnostikası və tez yeri qiymətləndirməsi üçün idealdir.

2.2 Xüsusi Test Aparatları

• Harmonik Nəğd/Akkumulyator Analizatoru (məsələn, HWT-301):

• 1-ci ilə 9-cu harmoniklər: ±0.0%rdg ±5dgt

• 10-cu ilə 25-ci harmoniklər: ±2.0%rdg ±5dgt
  Laboratoriya istifadəsi, kalibrasiya laboratoriyaları və yüksək dəqiqlikli doğrulama tapşırıqları üçün uyğundur.

3. Səhv Mənbələri və Optimallaşdırma Tədbirləri

3.1 Əsas Səhv Mənbələri

• Aparat Məhdudiyyətləri:
  ADC örnekləmə rezolyutsiyası, temperatur sızıntısı (məsələn, ADC sızıntı koeffisiyenti ≤5 ppm/°C) və filtrlərin işləməsi dəqiqliyə böyük təsir edir.

• Alqoritmik Kəskinliklər:
  Yanlış FFT pəncərənin seçimi (məsələn, düzbucaqlı pəncərələr spektral sızıntıya səbəb olur), və harmonik kəsmə (məsələn, yalnız 31-ci tərtibə qədər hesablanır) hesablama səhvlərinə səbəb olur.

• Mühit Təsirləri:
  Elektromaqnitik təsirlər (EMI >10 V/m) və elektrik güc sızıntıları (±10%) ölçmə səhvlərinə səbəb olur.

3.2 Optimallaşdırma Strategiyaları

• Aparat Redundansı:
  Dual kommunikasiya modulları və redundan elektrik gücü cihazlarını istifadə edərək, məlumat bütövlüyünü təsir edə bilən tək nöqtəli səhv risklərini aradan qaldırın.

• Dinamik Kalibrasiya:
  Standart mənbələrlə (məsələn, Fluke 5522A) kvartal bazında kalibrasiya edərək, uzun müddətdə belə dəqiqlik limitləri daxilində saxlamaq imkanı var.

• EMI-Qarşı Tərəfindən Tasarım:
  Yüksək frekvanslı təsirlər olan mühitlərdə, CRC-32 + Hamming kodu ikiqat səhv yoxlaması tətbiq edərək, məlumat güvənsizliyini və nəqlin dayanıqlılığını artırın.

4. THD Ölçmə Səhvlərinin Tipik Sahə Misalları

5. Xülasə

• Standart Limitləri: Enerji sistemlərində, THDv adətən ≤5%, THDi isə ≤5%-10% limitlərində qalmalıdır. Yüksək dəqiqlikli cihazlar, ölçmə səhvlərini ±0.5% dərəcəsində qazanır.

• Aparat Seçimi: Yüksək dəqiqlik tələb olunan hallarda (məsələn, elektrik sayqışma nöqtələri) A Sınıfı cihazları, ümumi endüstriy izlənmələr üçün isə S Sınıfı cihazları seçin.

• Səhv Kontrolü: Aparat redundansı, mürəkkəb dinamik kalibrasiya və EMI-qarşı tərəfindən dizayn vasitəsilə, uzun müddətdə ölçmə dəqiqliyini qəbul edilə bilən limitlərdə saxlamaq mümkündür.