圖1 一臺TV對一個PV逆變器原生和次生發(fā)射的影響
因此,確切了解在設施(例如一個實驗室,一個家庭)中運行的電子裝置(例如PV逆變器、TV、LED燈、便攜式電腦等等)端子上電流,必須區(qū)分原生和次生發(fā)射。一臺裝置的次生發(fā)射受鄰近設備的容量和性能影響極大,這在考慮電子裝置的電磁兼容水平時是需要詳細研究的。將一個設施作為整體,其測量結果,不能給出設施內(nèi)部發(fā)射水平的正確表示;反之,各裝置端子上發(fā)射測量不能代表整體設施對電網(wǎng)的發(fā)射。實驗室中發(fā)射結果也不能很好反映實際使用情況,這給超級諧波影響研究和標準的制定帶來很大的復雜性。
3、超級諧波的影響
文獻[5]指出:電網(wǎng)中2kHz~150kHz頻率范圍的發(fā)射水平持續(xù)上升,由此引發(fā)的干擾事件也不斷增加,例如設備誤動,表計指示失真,電子鎮(zhèn)流器的噪聲加大等。研究指出,高頻(HF)電壓成分在電網(wǎng)中一般傳輸不很遠,原因是安裝在HF發(fā)射源附近的其他電子設備常提供比網(wǎng)絡本身阻抗低得多的通路,這種低阻抗通路主要是由并聯(lián)電容器(它可能是EMC濾波器組成部分)或整流器的直流聯(lián)絡環(huán)節(jié),其中關鍵是電介質電容器,這種電容器通過HF電流時會功率電感產(chǎn)生附加發(fā)熱,減少壽命,從而造成電子設備故障。
文獻[6]對窄帶電力線通信和末端用戶設備之間在實驗室和現(xiàn)場做了5種不同類型的相互作用測試,認為末端用戶設備造成低阻抗通路是發(fā)生通信故障的普通的原因;由于末端用戶設備的并聯(lián)電容,也有可能使載波通信損壞接入電網(wǎng)的設備。
4、仿真模型
為了研究超級諧波在低壓配電網(wǎng)中的干擾影響,文獻[7]基于Matlab/Simulink軟件及其SimPowerSystems程序庫建立一個仿真模型,扼要介紹如下:
1)逆變器模型。見圖2,用通用的PWM控制開關,用此方法使低頻諧波較少,但高頻諧波較大。在直流側只用一個直流(DC)電壓源(=360V),因為該回路對交流側HF干擾的影響不大;f濾波器已選定(f=12.8mH),主要使低于2kHz的諧波滿足標準要求,并可減少2kHz~150kHz諧波(尚無標準)。
圖2 逆變器模型
2)LV配電網(wǎng)模型。該模型分為兩個部分,首先是LV饋線,為了簡化,采用三相分段π線路模型,見圖3。和低頻(LF)模型相比主要有兩點不同:首先在高頻(HF)情況下電容不能忽略,這使分析計算復雜化;另外在HF下電阻因集膚效應變大,而且不同頻率應取不同電阻值,不過在綜合元件模型中(例如用SimPowerSystem程序庫中的模型)電阻值必須固定,本模型參數(shù)是從表1的正序和負序參數(shù)中推出的。除了LV饋線,MV/LV變壓器是網(wǎng)絡中主設備,變壓器的參數(shù)是由特別測試得到的,預先包含在中壓(MV)網(wǎng)的戴維寧(Thevenin)等值模型中,上述的MV電源用SimPowerSystem程序庫的三相電壓表示,其短路功率150MVA,/為4/7,這些均是典型值。
圖3 三相分段π線路