Стандарди за грешки во мерењето на THD за енергетски системи

Толеранција на грешката на тоталната хармоничка деформација (THD): Комплексна анализа базирана на сценарија за применување, точноста на опремата и индустријските стандарди

Прифатливата опсег на грешки за Тоталната хармоничка деформација (THD) мора да се оцени според специфични контексти на применување, точноста на мерната опрема и применивите индустријски стандарди. Пониже е детална анализа на критичните показатели на перформансите во системите за енергија, индустријската опрема и општите мерни применби.

1. Стандарди за хармонички грешки во системите за енергија

1.1 Национални стандардни барања (GB/T 14549-1993)

• THD на напон (THDv):
  За јавни електроприводни мрежи, дозволената тотална хармоничка деформација на напон (THDv) е ≤5% за системи со номинални напони до 110kV.
  Пример: Во системот за валково преснување во сталната планина, THDv беше намалена од 12.3% до 2.1% по имплементација на мерки за намалување на хармонии, во целосно согласување со国家标准：在电力系统中，对于公共电网，标称电压达110kV的系统的允许电压总谐波失真（THDv）为≤5%。
  示例：在某钢铁厂的轧钢系统中，实施谐波抑制措施后，THDv从12.3%降至2.1%，完全符合国家标准。 抱歉，我注意到最后一段翻译时出现了错误。以下是正确的马其顿语翻译： ---

  THD на напон (THDv):
  За јавни електроприводни мрежи, дозволената тотална хармоничка деформација на напон (THDv) е ≤5% за системи со номинални напони до 110kV.
  Пример: Во системот за валково преснување во сталната планина, THDv беше намалена од 12.3% до 2.1% по имплементација на мерки за намалување на хармонии, во целосно согласување со националните стандарди.

  请继续查看完整的翻译结果： ---

  Толеранција на грешката на тоталната хармоничка деформација (THD): Комплексна анализа базирана на сценарија за применување, точноста на опремата и индустријските стандарди

  Прифатливата опсег на грешки за Тоталната хармоничка деформација (THD) мора да се оцени според специфични контексти на применување, точноста на мерната опрема и применивите индустријски стандарди. Пониже е детална анализа на критичните показатели на перформансите во системите за енергија, индустријската опрема и општите мерни применби.

  1. Стандарди за хармонички грешки во системите за енергија

  1.1 Национални стандардни барања (GB/T 14549-1993)

  • THD на напон (THDv):
    За јавни електроприводни мрежи, дозволената тотална хармоничка деформација на напон (THDv) е ≤5% за системи со номинални напони до 110kV.
    Пример: Во системот за валково преснување во сталната планина, THDv беше намалена од 12.3% до 2.1% по имплементација на мерки за намалување на хармонии, во целосно согласување со националните стандарди.

  • THD на ток (THDi):
    Дозволената THD на ток (THDi) обично варира од ≤5% до ≤10%, во зависност од односот на клиентската лад до капацитетот за кратко замикванje на точката на заедничко поврзување (PCC).
    Пример: Фотоволтевите инвертори поврзани со мрежата мора да одржуваат THDi под 3% за да се исполнат барањата на IEEE 1547-2018.

  1.2 Интернационални стандарди (IEC 61000-4-30:2015)

  • Клас A опрема (висока прецизност):
    Грешката на меренје на THD мора да биде ≤ ±0.5%. Подобна за точки на меренје на енергија, надзор на качеството на енергијата во преносни подстанции и решавање на спорови.

  • Клас S опрема (упростено меренје):
    Толеранцијата на грешка може да се прошири до ≤ ±2%. Приложна за рутински индустријски надзор каде што високата прецизност не е критична.

  1.3 Индустријски практики

  • Во современите системи за енергија, опрема за високо прецизно следење (нпр. CET PMC-680M) обично постигнува грешки во меренјето на THD во опсегот ±0.5%.

  • За интеграција на возобновливи извори на енергија (нпр. ветропаркови или сончеви паркови), THDi обично треба да биде ≤ 3%–5% за да се избегне хармоничка загаденост на мрежата.

  2. Грешки на индустријската опрема и мерните инструменти

  2.1 Индустријска опрема

  • Мултифункционални енергийски мерачи (нпр. HG264E-2S4):
    Способни за мерене на хармонии од втората до тридесет и првата хармонија, со грешка на THD ≤ 0.5%. Широко користени во сталната, хемиска и производствена индустрија.

  • Портативни анализатори (нпр. PROVA 6200):
    Грешка на меренје на хармонии ±2% за хармонии од 1-20, повеќе до ±4% за хармонии од 21-50. Идеални за полско дијагностикување и брзо оценување на локација.

  2.2 Специјализирана тестна опрема

  • Анализатор на хармонички напон/ток (нпр. HWT-301):

  • Хармонии од 1-та до 9-та: ±0.0%rdg ±5dgt

  • Хармонии од 10-та до 25-та: ±2.0%rdg ±5dgt
    Подобна за лабораториска употреба, калибрациони лаборатории и задачи за високо прецизно верификација.

  3. Извори на грешки и оптимизациони мерки

  3.1 Главни извори на грешки

  • Ограничувања на хардверот:
    Резолуцијата на ADC примерок, температурното дрейфансе (нпр. коефициент на дрейфансе на ADC ≤5 ppm/°C) и перформансите на филтерите значително влијаат на точноста.

  • Недостатоци на алгоритми:
    Неправилна избор на FFT прозорец (нпр. правоугулни прозорци предизвикуваат спектрална протечка) и прекинување на хармонии (нпр. само пресметување до 31-та хармонија) доведува до компјутерски грешки.

  • Еколошки помешања:
    Електромагнетни помешања (EMI >10 V/m) и флуктуации на напонот (±10%) можат да доведат до отклонувања во меренјето.

  3.2 Оптимизациони стратегии

  • Редунданција на хардверот:
    Искористете двојни комуникациски модули и редундантни напони за елиминирање на ризик од единствена точка на пад која влијае на целоста на податоците.

  • Динамичка калибрација:
    Извршете квартална калибрација со стандардни извори (нпр. Fluke 5522A) за осигурување на долготрајна точност во зададени толеранција.

  • Дизајн со одбрана од EMI:
    За околини со високочестотни помешања, имплементирајте CRC-32 + Хаминг код за двојна проверка на грешки за подобрување на надежноста на податоците и робустноста на преносот.

  4. Типични примери на грешки во меренјето на THD

  Сценарио	Опсег на грешка на THD	Референтен стандарт / опрема
  Надзор на напонот во јавната електроприводна мрежа	≤5%	GB/T 14549-1993
  Надзор на токот при поврзување на нова енергија со мрежата	≤3%~5%	IEEE 1547-2018
  Управување со хармонии во индустријска производна линија	≤2%~3%	HG264E-2S4 мерач на енергија
  Лабораториска високо прецизна калибрација	≤0.5%	HWT-301 тестер
  Портативно на-место детектирање	≤2%~4%	PROVA 6200 анализатор

  5. Заклучок

  • Стандардни ограничувања: Во системите за енергија, THDv типички е ограничена на ≤5%, а THDi на ≤5%–10%. Високо прецизни инструменти можат да постигнат грешки во меренјето во опсегот ±0.5%.

  • Избор на опрема: Изберете опрема од Клас A (нпр. за точки на меренје на енергија) каде што е потребна висока прецизност, и опрема од Клас S за општ индустријски надзор.

  • Контрола на грешки: Долготрајната точност на меренјето може да се одржи во прифатлив опсег преку редунданција на хардверот, регуларна динамичка калибрација и дизајн со одбрана од EMI.