Vidokezo vya makosa ya utambuzi wa THD kwa mifumo ya umeme

Kukubalishwa kwa makosa ya Uharibifu wa Harmoniki Jumla (THD): Tathmini Kamili Ingawa Kulingana na Mazingira ya Matumizi, Usahihi wa Vifaa vya Msingi, na Viwango vya Umma

Uwezo wa kukubalishwa wa makosa ya Uharibifu wa Harmoniki Jumla (THD) lazima uanaliswe kulingana na mazingira maalum ya matumizi, usahihi wa vifaa vya msingi, na viwango vya umma vilivyofanikiwa. Hapa chini ni tathmini kamili ya vitawala muhimu katika mifumo ya nishati, vifaa vya kiuchumi, na matumizi ya msingi ya msingi.

1. Viwango vya Makosa ya Harmoniki katika Mifumo ya Nishati

1.1 Maagizo ya Kiwango cha Taifa (GB/T 14549-1993)

• THD ya Umbo (THDv):
  Kwa mitandao ya nishati ya umma, ukubalishwa wa THD wa umbo (THDv) ni ≤5% kwa mifumo zinazokuwa na umbo la awali hadi 110kV.
  Mfano: Katika mifumo ya rolling mill ya chumba cha chuma, THDv ilipungua kutoka 12.3% hadi 2.1% baada ya hatua za kupunguza harmoniki zikuwa zimezinduliwa, kufanana kabisa na viwango vya taifa.

• THD ya Msumari (THDi):
  Ukubalishwa wa THD wa msumari (THDi) mara nyingi unafanana na ≤5% hadi ≤10%, kulingana na uwiano wa ongezeko la wateja na uwezo wa short-circuit kwenye point of common coupling (PCC).
  Mfano: Inverters za photovoltaic zenye kuambatana na grid lazima ziendeleze THDi chini ya 3% ili kukidhi mahitaji ya IEEE 1547-2018.

1.2 Viwango vya Kimataifa (IEC 61000-4-30:2015)

• Vifaa vya Kisafi A (Usahihi Mkubwa):
  Makosa ya msingi ya THD yanapaswa kuwa ≤ ±0.5%. Vinapatikana kwa majengo ya umma, uzimba wa usahihi wa nishati katika steshoni za kutumia, na kutatua masuala.

• Vifaa vya Kisafi S (Msingi wa Upimaji wa Rafiki):
  Uwezo wa kukubalishwa wa makosa unaweza kupunguzwa hadi ≤ ±2%. Vinapatikana kwa uzimba wa kiuchumi rasmi ambapo usahihi mkubwa sio muhimu.

1.3 Utaratibu wa Umma

• Katika mifumo ya nishati ya sasa, vifaa vya uzimba wa usahihi mkubwa (mfano, CET PMC-680M) mara nyingi huachia makosa ya msingi ya THD ndani ya ±0.5%.

• Kwa ajili ya kuambatana na nishati mbadala (mfano, viwanda vya upinde au jua), THDi mara nyingi inahitajika kuwa ≤ 3%–5% ili kuzuia utengenezaji wa harmoniki kwenye grid.

2. Vifaa vya Kiuchumi na Makosa ya Vifaa vya Msingi

2.1 Vifaa vya Kiuchumi

• Mifano ya Power Meters (mfano, HG264E-2S4):
  Yanaweza kupima harmoniki kutoka ya pili hadi ya tarehe 31, na makosa ya THD ≤ 0.5%. Yanatumika sana katika sekta za chuma, chemsha, na ujenzi.

• Analyzers Zenye Kutumika Kutoka Pakacha (mfano, PROVA 6200):
  Makosa ya msingi ya harmoniki ni ±2% kwa tarakilishi 1–20, inapopanda hadi ±4% kwa tarakilishi 21–50. Vinapatikana kwa tiba ya miji na tahadhari haraka.

2.2 Vifaa Vya Msingi Vya Maalum

• Analyzer wa Umbo/Msumari wa Harmoniki (mfano, HWT-301):

• Tarakilishi 1 hadi 9: ±0.0%rdg ±5dgt

• Tarakilishi 10 hadi 25: ±2.0%rdg ±5dgt
  Vinapatikana kwa matumizi ya lab, majengo ya kutatua, na kazi za kutathmini usahihi mkubwa.

3. Chanzo cha Makosa na Hatua za Kupunguza

3.1 Chanzo Muhimu la Makosa

• Mapitio ya Hardware:
  Uwezo wa ADC sampling, drift ya joto (mfano, drift coefficient ≤5 ppm/°C), na ufanisi wa filter huchangia usahihi.

• Matatizo ya Algorithm:
  Chaguo lisilo sahihi la FFT window (mfano, windows rectangular zinachokoleza leakage ya spectral), na truncation ya harmoniki (mfano, kunapotumia tarakilishi 31 tu) huchangia makosa ya hisabati.

• Interference ya Mazingira:
  Interference ya electromagnetic (EMI >10 V/m) na magfulusho ya msumari (±10%) huchangia makosa ya msingi.

3.2 Hatua za Kupunguza

• Redundancy ya Hardware:
  Tumia moduli za mawasiliano wa pande mbili na msumari wa redundance ili kuelekea hatari ya failure point moja kusikitisha integriti ya data.

• Calibration ya Dynamic:
  Fanya calibration kila mwaka wa robo kutumia vyanzo vya standard (mfano, Fluke 5522A) ili kudhibiti usahihi wa muda mrefu ndani ya saraka zisizotegemea.

• Design Resistant ya EMI:
  Kwa mazingira ya interference ya high-frequency, tumia CRC-32 + Hamming code dual error checking ili kuboresha ubora wa data na robustness ya transmission.

4. Mfano wa Scenario wa Makosa ya Msingi ya THD

5. Muhtasara

• Viwango vya Saraka: Katika mifumo ya nishati, THDv mara nyingi huchanganyikiwa kuwa ≤5%, na THDi ≤5%–10%. Vifaa vya usahihi mkubwa yanaweza kupata makosa ya msingi ndani ya ±0.5%.

• Chaguo la Vifaa: Chagua vifaa vya Kisafi A (mfano, kwa majengo ya umma) pale usahihi mkubwa unahitajika, na vifaa vya Kisafi S kwa uzimba wa kiuchumi rasmi.

• Kudhibiti Makosa: Usahihi wa muda mrefu unaweza kudhibitiwa ndani ya saraka zisizotegemea kupitia redundancy ya hardware, calibration ya dynamic mara kwa mara, na design resistant ya EMI.