Жүйелердегі THD өлшерісіндегі қат стандарттары

Жалпы гармоникалық деформация (THD) үшін келісімді погрешность: Түрлі қолданыс сценарилеріне, жабдықтың дәлдігіне және өнеркәсіптік стандарттарына негізделген толық талдау

Жалпы гармоникалық деформация (THD) үшін келісімді погрешность өзгеріп отырған қолданыс контексттеріне, өлшеу жабдықтарының дәлдігіне және қолданылатын өнеркәсіптік стандарттарға негізделіп, бағалануы керек. Төменде энергетикалық жүйелер, өнеркәсіптік жабдықтар және жалпы өлшеу қолданыстарындағы негізгі өнімдердің индикаторларына туралы толық талдау берілген.

1. Энергетикалық жүйелердегі гармоникалық погрешность стандарттары

1.1 Улттық стандарттық талаптар (GB/T 14549-1993)

• Напрямдасу THD (THDv):
  Кошымша электр желілері үшін, атаулы напрямдасу 110кВ-ға дейінгі системалардағы жалпы гармоникалық деформация (THDv) ≤5% болады.
  Мысал: Бір металлургиялық комбинаттың катарлау жүйесінде, гармоникалық зерттеу шешімдері енгізіліп, THDv 12.3%-тен 2.1%-ге төмендетілді, ол ұлттық стандарттарға тура келеді.

• Ағым THD (THDi):
  Өтінеміз бірлесу нүктесіндегі (PCC) мүшелердің күтімі мен шот-кіруге қатысты қатынасына байланысты, мүмкін болатын ағым THD (THDi) адатта ≤5% -ден ≤10%-ға дейін болады.
  Мысал: Жарық энергиясын қосу инверторлары IEEE 1547-2018 талаптарына сәйкес THDi 3%-ден төмен болуы керек.

1.2 Халықаралық стандарттар (IEC 61000-4-30:2015)

• A классы жабдықтар (Жоғары дәлдік):
  THD өлшемдеріндегі погрешность ≤ ±0.5% болуы керек. Электр станцияларында, электр желілерінің сапасын өлшеу және спорларды шешу үшін қолданылады.

• S классы жабдықтар (Сыну өлшемдері):
  Погрешность ≤ ±2% болуы мүмкін. Жоғары дәлдік маңызды емес рутинды өнеркәсіптік өлшемдер үшін қолданылады.

1.3 Өнеркәсіптік практика

• Жаңа өнеркәсіптік электр жүйелерінде, жоғары дәлдікті өлшемдер жабдықтары (мысалы, CET PMC-680M) адатта THD өлшемдеріндегі погрешность ±0.5% ішінде болады.

• Жаңартылған энергияны интеграциялау (мысалы, шамалды же күн энергиясын қосу) үшін, THDi адатта ≤ 3%–5% болуы қажет, сондықтан электр желілеріне гармоникалық загрязнение жасалмайды.

2. Өнеркәсіптік жабдықтар мен өлшемдер жабдықтарының погрешностьлері

2.1 Өнеркәсіптік деңгейдегі жабдықтар

• Көптеген функциялық энергия өлшемдері (мысалы, HG264E-2S4):
  2-ден 31-ге дейінгі реттік гармоникаларды өлшей алады, THD погрешность ≤ 0.5%. Металлургия, химия және өнеркәсіп өндірістерінде кеңінен қолданылады.

• Қозғалты өлшемдер аналізаторлары (мысалы, PROVA 6200):
  1-ден 20-ге дейінгі реттік гармоникалар үшін өлшемдер погрешность ±2%, ал 21-ден 50-ге дейінгі реттік гармоникалар үшін ±4% болады. Саладағы диагностика және тез өзіндік бағалау үшін идеалды.

2.2 Ерекше тест жабдықтары

• Гармоникалық напрямдасу/ағым анализаторы (мысалы, HWT-301):

• 1-ден 9-ға дейінгі гармоникалар: ±0.0%rdg ±5dgt

• 10-ден 25-ке дейінгі гармоникалар: ±2.0%rdg ±5dgt
  Зертханаларда, эталондау лабораторияларында және жоғары дәлдікті тексеру иестерінде қолданылады.

3. Погрешностьлердің басты деректері және оптимизациялық шешімдер

3.1 Негізгі погрешностьлердің деректері

• Жабдықтың шектеулері:
  ADC өлшемдерінің резолюциясы, температуралық суықтау (мысалы, ADC суықтау коэффициенті ≤5 ppm/°C) және фильтрдің өнімділігі өлшемдердің дәлдігіне оңтайландырады.

• Алгоритмдік деңгейлердің қателері:
  FFT терезесін тандап алу (мысалы, прямоугольные терезелер спектральдық құбылуын жасайды), және гармоникалық кесу (мысалы, 31-ге дейінгі реттік гармоникаларды ғана есептеу) өлшемдердің қателерін жасайды.

• Ортақ әсерлер:
  Электромагниттік әсер (EMI >10 V/m) және энергия құрылғысының өсу-қысуы (±10%) өлшемдердің қателеріне әкеледі.

3.2 Оптимизациялық стратегиялар

• Жабдықтың ескертулік көлемдері:
  Двухканальный қоңырау модулдерін және ескертулік энергия құрылғыларын қолдану арқылы, деректердің тура келісімінің қолданылған рисктерін азайту үшін қолданылады.

• Динамикалық эталондау:
  Стандарттық баспаны (мысалы, Fluke 5522A) қолданып, үш айда бір рет эталондау арқылы, өлшемдердің узақ уақытты дәлдігін белгіленген шектер ішінде сақтау үшін қолданылады.

• EMI-ға қарсыл дизайн:
  Жоғары дауыс әсерлерінің ортасында CRC-32 + Hamming кодын қолдану арқылы, деректердің тура келісімін және өткізу құбылуын жақсарту үшін қолданылады.

4. THD өлшемдеріндегі погрешностьлердің типті мысалдары

5. Көбінесі

• Стандарттық шектер: Энергетикалық жүйелерде, THDv адатта ≤5% болады, ал THDi ≤5%–10% болады. Жоғары дәлдікті жабдықтар ±0.5% ішінде өлшемдерді орындауға қабілетті.

• Жабдықтарды таңдау: Жоғары дәлдік талап етілген жерлерде A классы жабдықтар (мысалы, электр станциялары үшін) және S классы жабдықтар өнеркәсіптік өлшемдер үшін қолданылады.

• Погрешностьлерді басқару: Ескертулік көлемдер, регулярлық динамикалық эталондау және EMI-ға қарсыл дизайн арқылы, өлшемдердің узақ уақытты дәлдігі келісімді шектер ішінде сақталуы мүмкін.