09月22日, 2014 142次
一、 引言 一个理想的电力系统是以单一恒定频率与规定幅值的稳定电压供电的。但实际上，由于近年来随着科学技术的不断发展，在电力系统中大功率换流设备和调压装置的利用、高 压直流输电e799bee5baa6e78988e69d8331333234306438的应用、大量非线性负荷的出现以及供电系统本身存在的非线性元件等使得 系统中的电压波形畸变越来越严重，对电力系统造成了很大的危害，如：使供电系统中 的元件损耗增大、降低用电设备的使用寿命、干扰通讯系统等。严重时甚至还能使设备 损坏，自动控制失灵，继电保护误动作，因而造成停电事故等及其它问题。所谓"知己知 彼，百战不殆"，因此,要实现对电网谐波的综合治理,就必须搞清楚谐波的来源及电网在 各种不同运行方式下谐波潮流的分布情况，以采取相应的措施限制和消除谐波，从而改 善供电系统供电质量和确保系统的安全经济运行。 二、 电力系统谐波的来源 电力系统中谐波源是多种多样的。主要有以下几种： 1、系统中的各种非线性用电设备如：换流设备、调压装置、电气化铁道、电弧炉、荧光 灯、家用电器以及各种电子节能控制设备等是电力系统谐波的主要来源。这些设备即使 供给它理想的正弦波电压，它取用的电流也是非线性的，即有谐波电流存在。并且这些 设备产生的谐波电流也会注入电力系统，使系统各处电压产生谐波分量。这些设备的谐 波含量决定于它本身的特性和工作状况，基本上与电力系统参数无关，可视为谐波恒流 源。 2、供电系统本身存在的非线性元件是谐波的又一来源。这些非线性元件主要有变压器激 磁支路、交直流换流站的可控硅控制元件、可控硅控制的电容器、电抗器组等。 3、如荧光灯、家用电器等的单个容量不大，但数量很大且散布于各处，电力部门又难以 管理的用电设备。如果这些设备的电流谐波含量过大，则会对电力系统造成严重影响， 对该类设备的电流谐波含量，在制造时即应限制在一定的数量范围之内。 4、发电机发出的谐波电势。发电机发出谐波电势的同时也会有谐波电势产生，其谐波电 势取决于发电机本身的结构和工作状况，基本上与外接阻抗无关。故可视为谐波恒压源 ，但其值很小。 三、 电力系统谐波潮流计算 所谓电力系统谐波潮流计算，就是通过求解网络方程In=YnUn (n=3,5,7…...n：谐波次 数。In为谐波源负荷注入电网的n次谐波电流列向量。Yn为电网的n次谐波导纳阵。Un为 电网中各节点母线的n次谐波电压列向量)。求得电网中各节点（母线）得谐波电压，进 而求得各支路中的谐波电流。 当电力系统中存在有谐波源时，此时系统中个接点电压和支路电流均会有高次谐波。为 了确定谐波电压和谐波电流在供电系统中的分布，需要对谐波阻抗构成的等效电路进行 潮流计算，同时当整流装置供电系统中有容性元件存在时，还要根据各支路谐波阻抗的 性质和大小，来检验有无谐振的情况。 进行谐波潮流计算，首先必须确定电网元件的谐波阻抗。 （3.1）、 电网各类元件的谐波阻抗： （1）、同步发电机的谐波阻抗 合格的发电机的电势是纯正弦的，不含有高次谐波，其发电机电势只存在于基波网络。 在高次谐波网络里，由于发电机谐波电势很小，此时可视发电机谐波电势为零。故其等 值电路为连接机端与中性点的谐波电抗 ****。 其中 XGn=nXG1-------------（1） 式中 XG1为基波时发电机的零序、正序或负序电抗，有该次谐波的序特性决定 如果需要计及网络损耗，对于发电机，可将其阻抗角按85度估计，对于输电线，变压器 和负荷等元件的等值发电机，可将其阻抗角按75度估计。。 （2）、变压器的谐波阻抗 电力系统谐波的幅值常是随着频率的升高而衰减，故在基波潮流计算尤其是高压电网中 ，常忽略变压器的激磁支路和匝间电容。在计算谐波电流时，只考虑变压器的漏抗，且 认为与谐波次数所认定的频率成正比。在一般情况下，变压器的等值电路就简化为一连 接原副边节点的谐波电抗**** 其中 *** 为变压器基波漏电抗。 在高次谐波的作用下，绕组内部的集肤效应和临近效应增大，这时变压器的电阻大致与 谐波次数的平方成正比，此时的变压器谐波阻抗为： Zn=sqrt(n)RT1+jnXT1-------------------------------（3） 其中RT1为基波时变压器的电阻。 对于三相绕组变压器，可采用星型等值电路，其谐波阻抗的计算方法通上。 当谐波源注入的高次谐波电流三相不对称时，则要根据变压器的接线方式和各序阻抗计 算出三相谐波阻抗。 3）电抗器的谐波阻抗 当只计及电抗器感抗时，对n次谐波频率为： XLn=Nxl*UN/sqrt(3)IN 4）、输电线路的谐波阻抗 输电线路是具有均匀分布参数的电路，经过完全换位的输电线路可看作是三相对称的。 在潮流计算中，通常以集中参数的PI型等值电路表示。如下图： 在计及分布特性的情况下，则： ZLn=Znsh(rnl) Yln/2=(chrnl-1)/(Znshrnl) ZN和RN分别为对于于该次谐波时线路的波阻抗和传播常数。 其中 Zn=sqrt(Z0n/Y0n) Rn=sqrt(Z0nYon) Z0N和Y0N 分别为该次谐波时输电线路单位长度的阻抗和导纳 五）、负荷的谐波阻抗 在谐波潮流计算时，基波部分可按节点注入功率看待，而在谐波网络中将它看作是恒定阻抗，近似地可认为综合负荷为一等值电动机。其综合负荷的谐波等值阻抗值为： ZN=SQRT（N）R1+JNX1 其中 R1，X1 为基波等值电动机的负序电阻、电抗、其值可由该节点的基波电压、功率 值经换算求得。 零序电流一般不会进入负荷，因而在零序性的高次谐波网络里，可忽略负荷支路。 当确定了电路中各电气元件的谐波阻抗后，可以构成一个谐波作用的等效电路，以便进行计算，绘制谐波作用下的等效电路时应注意以下几个特点： （1）、谐波作用的等效电路，均应以整流装置为中心，按照实际接线构成，于是整流装 置视为谐波源，而电力系统的发电机不是以能源出现，而是作为谐波源的负载阻抗的一 部分。 （2）、电路元件阻抗可以用有名值进行计算，也可以用标幺值进行计算。当采用有名值 进行计算时，全部电路应折算到某一基准电压，便于分析和应用。 （3）一般计算中，元件的所有电阻均可忽略，但是当系统某一部分发生或接近并联或串 联谐振时，此时的电阻影响却不能忽略。 （4）、在谐波电流近似计算中，所确定的是整流装置侧的总谐波电流，根据谐波作用等 效电路，才能确定各支路谐波电流和电压的分布。 3.2、 谐波潮流计算 （3.2.1）、无容性元件网络的谐波潮流计算 （1）、对称系统的谐波潮流计算 对称系统中三相情况相同，因此可以按一相情况来计算。 当确定了整流装置任一侧总谐波电流后，结合谐波等效电路，就可以确定系统网络中任 一支路的谐波电流分布。然后再根据节点谐波电压和节点注入谐波电流的关系I=YU（其 中，Y为谐波导纳阵），就可以确定各处的节点谐波电压了。进而可求出潮流功率。其计 算步骤如下： <1>、根据所给运行条件，以通常的潮流计算方法求解基波潮流。 <2>、按谐波源工作条件，确定其它有关参数及需要计算的谐波次数。 <3>、计算各元件谐波参数，形成各次谐波网络节点导纳矩阵，并计算相应谐波网的注入 电流。 <4>、由式IN=YNUN确定各节点的谐波电压，并计算各支路谐波功率。 其中，应注意有谐波仪测出的谐波注入电流，其相角是相对于基波电流的相角。故求出 基波电流后，需将谐波注入电流相角进行修正。同样，系统节点的功率是基波功率与谐 波功率之和，故基波注入功率也应进行修正。但线性负荷处的基波注入功率不必修正。 （2）、不对称系统谐波潮流计算 在不对称系统中，三相情况各不相同，而且相互影响，因此必须同时进行三相系统的计 算。 不对称网络潮流的计算可将网络分为各次谐波网络，先计算基波网络，求得各节点基波 电压后，按它计算各谐波潮流的各次注入电流，再按此谐波注入电流解算各次谐波的网 络方程，求出各节点的各次谐波电压。 （3.2.2）、整流装置供电系统中有容性元件存在时的谐波潮流计算 当整流装置供电系统中有容性元件存在时，电容器对整流装置的换相过程和电压电流波 形都有影响。一般在基波频率下，感抗和容抗支路的参数在数值上相差甚大，不致产生 谐振现象，但整流装置的一次非正弦回路，可以看成是几个不同频率和振幅的正弦电势 在回路中分别作用的综合结果，因感抗频率特性与容抗频率特性刚好相反，有可能在某 次谐波下两者数值相近，发生谐振现象。故此时除了进行正常的谐波潮流计算外，还要 根据各支路谐波阻抗的性质和大小，来检验有无谐振。 四、 总结 电力系统中的谐波的出现，对于电力系统运行是一种"污染"。它们降低了系统电压正 玄波形的质量，不但严重地影响了电力系统自身，而且还危害用户和周围的通信系统。 因此对电力系统谐波的研究对于改善电能质量，抑制和消除谐波具有十分重要的意义
就是以整个电路的某一点为起点模拟通电后电流流向使整个电路得以循环既完成通路一条通路为一张既可简化电路或者用不同颜色表示不同的循环即可。 本回答被提问者采纳
谈到注入电流就不得不谈电力系统分析的三种节点：PQ节点、PV节点和平衡节点。注入电流的大小为该节点的电源电流和负荷电流之和，并规定电源流向网络的注入电流为正。也就是说，仅有负荷的节点注zd入电流为负，没有电源且没有负荷的节点注入电流为零，有电源和负荷且电源功率大于负荷功率的节点注入电流才为正。
测试度设备信号发生器、耦合钳、监视钳、衰减器和人工电源网络等。测试方法问在11452-4中测试方法如下：替代法答：150±10mm、450±10mm和750±10mm；闭环法：900±10mm，监视探头内与EUT的距离是50±10mm,替代法中监测探头可有可无；TWC法：100±10mm,50Ω的容负载离管状波耦合器至少200mm。
谈到注入电流就不得不谈电力系统分析的三种节点copy：PQ节点、PV节点和平衡节点。注入电流的大小为该节点的电源电流和负荷百电流之和，并规定电源流向网络的注入电流为正。也就是说，仅有负荷的节点注入电流为负，没有电源且没有负荷的节点度注入电流为零，有电源和负荷且电源功率大于负荷功率的节点注入电流才为正。
“注入电流”就是“流入电流”比较形象的说法。很多人喜欢把电用水来作例子解释，电压-水压，电流-水流量，电阻-水阻，所以就有“注入”一词，把电源送出的电流说成“注入电流”。 本回答被网友采纳
BCI（大电流注入法）属于EMC测试，是机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法。一般车辆内的线路安排方式，都是由各种不同的线束互相捆绑而成，各个线束上皆有各自的电流信号，因为线束是互相捆绑而成的，受干扰的机会变大，较为脆弱的线束很容易被影响，造成原本在此线束上的信号发生变动，以致影响到线束末端的电气装置。BCI法在15011452—4和SAEJ1113／4中对BCI测试方法均有描述，采用该方法时，将一个电流注人探头放在连接被测设各的电缆线束装置（如影音系统、光驱、电动后视镜等汽车电子设备的线束）之上，然后向该探头注入RF干扰。此时，探头作为第一电流变换器，而电缆装置作为第二电流变换器，因此，RF电流先在电缆装置中以共模方式流过（即电流在装置的所有导体上以同样的方式流动），然后再进人BUT的连接端口。 真正流过的电流由电流注入处装置的共模阻抗决定e799bee5baa6e4b893e5b19e31333337386639，而在低频下这几乎完全由EUT和电缆装置另一端所连接的相关设备对地的阻抗决定。一旦电缆长度达到四分之一波长，阻抗的变化就变得十分重要，它可能降低测试的可重复性。此外，由于电流注入探头会带来损耗，因而需要较大的驱动能力才能在BUT上建立起合理的干扰水平。尽管如此，BCI法还是有一个很大的优点，那就是其非侵入性，因为探头可以简单地夹在任何直径不超过其最大可接受直径的电缆上，面不需进行任何直接的电缆导体连接，也不会影响电缆所连接的工作电路。BCI测试法应在屏蔽室内进行，以获得正确的测试结果。一般BCI测试法所适用的频率范围为1～400MHz（或延伸至1000MHz）。BCI法测试配置如图所示。 图 BCI法测试配置图 1一被测设各；2一被测设各的测试线束；3一负载仿真器，4一被测设备仿真与监视系统； 5一电源供应器；6一人造电源网络；7一光纤；8一射频仪器；9一射频监视夹具； 10一射频注人夹具；11一接地平面测试桌；12一绝缘物，13一屏蔽室BCI测试法对驱动能力要求过高，而且在测试过程中与相关设备的隔离也不好，15011452－7和SAEJII1 3／3标准中规定的直接注入法的目的就是克服BCI法的这两个缺点。具体做法是将测试设备直接连接到BUT电缆上，通过一个宽带人工电源网络（Broadband Artificial Network，BAN）把RF功率注入EUT电缆，将射频能量直接耦合到被测设备中，而不干扰BUT与其传感器和负载的接口，该BAN在测试频率范围内对EUT呈现的RF阻抗可以控制。BAN在流向辅助设备的方向至少能够提供500W的阻塞阻抗。干扰信号通过一个隔直电容直接耦合到被测线上。它可以针对个别电源线或信号线进行抗扰度测试。直接注入法测试也应在屏蔽室中进行，所适用的频率范围为0.25～40OMHz（或延伸至500MHz）。直接注人法测试配置如图所示。 图 直接注入法测试配置图 1—RF信号产生器；2—RF放大器 3一频谱仪或功率计；4—RF取样设各；5一衰减器；6—DC阻绝电容；7一辅助件 8—BAN（地线除外）；9一被测设备；1O一校正用的BF功率计；11一同轴传输线； 12一地线；13一控制设各；BAN一宽带人工电源网络
大电流注入法和直接电流注入法的区别：大电流注入法是用于测试system，直接电流注入法是为了测试component。大电流注入法（抄BCI）需要一个试验台去做，直接电流注入法(DPI)不需要试验台，实验袭室是用BAT-EMC去做全套的自动检测。 BCI（大电流注入法）属于EMC测试，是机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法。一知般车辆内的线路安排方式，都是由各种不同的线束互相捆绑而成，各个线束上皆有各自的电流信号，因为线束是互相捆绑而成的，受干扰的机会变大，较为脆弱的线束很容易被影响，道造成原本在此线束上的信号发生变动，以致影响到线束末端的电气装置。
两者全是为了进行汽车电子的来测试。总体思路类似，但是还是有区别的。大电流注入法是用于测试system，直接电自流注入法是为百了测试component。BCI需要一个试验台去做，DPI显得就要容易度一些，我们实验室是用BAT-EMC去做全套的自动检测。
生活作家