智能電表是智能電網(wǎng)（特別是智能配電網(wǎng)）數(shù)據(jù)采集的基本設(shè)備之一，承擔著原始電能數(shù)據(jù)采集、計量和傳輸?shù)娜蝿?wù)，是實現(xiàn)信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)的基礎(chǔ)。智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計量功能以外，也能實時監(jiān)測電能質(zhì)量和供電狀況，從而及時、準確地響應(yīng)用戶投訴，并提前采取措施預(yù)防電能質(zhì)量問題的發(fā)生，其中間諧波檢測是很重要的一環(huán)。

圖一 智能電表

什么是間諧波

交流非正弦信號可以分解為不同頻率的正弦分量的線性組合。當正弦波分量的頻率與原交流信號的頻率相同時，稱為基波；當正弦波分量的頻率是原交流信號的頻率的整數(shù)倍時，稱為諧波；當正弦波分量的頻率是原交流信號的頻率的非整數(shù)倍時，稱為分數(shù)諧波，也稱分數(shù)次諧波或間諧波。

特 點

間諧波源的特點是放大電壓閃變和干擾，影響電視機畫面，造成感應(yīng)電動機振動及異常。對于由電容、電感和電阻構(gòu)成的無源濾波器電路，間諧波可能會被放大，嚴重時會使濾波器因諧波過載而不能正常運行，甚至造成損壞，所以公用電網(wǎng)中對于允許的間諧波含量進行了限制，而智能電表需要能準確地檢測間諧波。國標GB/T 24337-2009《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波》規(guī)定了 公用電網(wǎng)中的間諧波電壓允許限值及測量方法。智能電表要能夠完成國標要求的測試，在研發(fā)及生產(chǎn)中需要能夠模擬出相應(yīng)含有間諧波的電網(wǎng)供電環(huán)境。

圖二 間諧波示例

案例應(yīng)用

實際案例：IT7900電網(wǎng)間諧波模擬公用電網(wǎng)間諧波標準

待測物：電表

測試要求：國標GB/T 24337-2009《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波》

測試方法：使用IT7900電網(wǎng)模擬器間諧波模擬功能。編輯電網(wǎng)220V，50Hz基波，按照法規(guī)填入各次間諧波以及間諧波含量。輸出之后通過電表采樣芯片計算出實際間諧波含量。

圖三 間諧波模擬功能

圖四 公用電網(wǎng)間諧波標準

另外除了非整數(shù)次諧波以外，IT7900系列電網(wǎng)模擬器還可以編輯奇次偶次等整數(shù)次諧波，最高可50次，可以滿足各類用電器件的電網(wǎng)模擬測試標準。

圖五 IT7900諧波模擬功能

IT7900系列電網(wǎng)模擬器產(chǎn)品代表了新一代的可編程，全四象限電網(wǎng)模擬器，同時還可作為四象限功率放大器，適用于各類并網(wǎng)產(chǎn)品的測試。例如PCS，儲能系統(tǒng)，微電網(wǎng)，BOBC(V2X）以及電力相關(guān)硬體回路模擬（PHiL）等等。采用碳化硅(SiC)技術(shù)，提供專業(yè)的孤島測試模式，用戶可設(shè)定R,L,C及有功，無功功率參數(shù)，模擬電網(wǎng)非線性負載，實現(xiàn)防孤島效應(yīng)保護認證測試。IT7900系列電網(wǎng)模擬器具備能量回收功能，提供100%電流吸收能力，并經(jīng)由設(shè)備回饋到電網(wǎng)，節(jié)省了用電和散熱成本。

IT7900系列電網(wǎng)模擬器采用高功率密度設(shè)計，在3U的體積內(nèi)功率可達15kVA，電壓可達350V L-N。通過主從并機，可輕松擴展功率至960kVA。豐富的操作模式滿足用戶單相，三相，反相及多通道測試需求，反相模式下電壓可擴展至200%額定電壓。強大的任意波形編輯功能可模擬各種電網(wǎng)擾動波形，是測試和研發(fā)實驗室的理想選擇。