(3)諧波汙染的危害
電力電子技術的飛速發展，使它在國民經濟中得到越來越廣泛的應用，並且取得了巨大
的社會效益和經濟效益。但與此同時，電力電子技術及其裝置的應用也造成了電力系統的諧
波汙染，並且日益嚴重。諧波對電力系統電磁環境的汙染危害到系統的本身以及廣大電力用
戶，歸納起來主要有:
(a)產生附加損耗，增加裝置溫公升
與基波電流相比，儘管諧波電流的比例不大，但裝置的有效電阻會因集膚效應而增大，
在有鐵芯的電氣裝置中，鐵芯的磁滯損耗和渦流損耗也將增大。這些附加損耗除了增加電力
系統的損耗外，還使裝置溫公升增加，尤其區域性發熱點的溫公升可能增加更多，使裝置絕緣老化
加速。(b)惡化絕緣條件，縮短裝置壽命
除了附加發熱影響絕緣壽命以外，還因為在較高頻率的電場作用下，絕緣的區域性放電加
劇，介質損耗顯著增加，致使其溫公升提高。當電壓畸變波形出現尖頂波時，還增大了區域性放
電強度，從而降低絕緣壽命。
(c)可能引起電機的機械振動
由諧波電流和電機旋轉磁場相互作用產生的脈動轉矩可能使電機發生振動，當電機的機
械系統的自然頻率在受到上述轉矩的激發而可能引起共振時，則會損壞電機裝置，危及人身
安全。(d)無功補償電容器組可能引起諧波電流的放大，甚至造成諧振
無功補償電容與電力系統中的電感構成了區域性的電感和電容迴路，它們的一些組合有剛
會對某次諧波電流起到放大作用，加劇了諧波危害。當它們構成的區域性諧振迴路的頻率與系
統中存在的某次諧波頻率相近時，就會造成危險的過電壓和過電流。
(e)對繼電保護、自動控制裝置和計算機產生干擾和造成誤動作
這些保護和控制裝置通常都是按照工作於所加電壓或電流為標準的工業頻率和正弦波
形而設計的，諧波的存在使它們的正常工作條件受到干擾，嚴重時將造成誤動作。
(f)影響測量儀表的精度，造成電能計量的誤差;
(g)干擾相鄰通訊線路和鐵道訊號線路的正常工作。
綜上所述，電力系統受到諧波汙染後，輕則影響系統的執行效率，重則損壞裝置以至危
害電力系統的安全執行。雖然諧波危害的程度因諧波量的大小以及裝置的其他各種條件的不
同而不盡相同，但其危害是客觀存在的。因此，正確認識諧波汙染的危害，進行有效的諧波
測量、監控和抑制，已經成為電力工作者的首要任務之一。
電能質量的分析方法有：傅利葉變換法、快速傅利葉變換法、短時傅利葉變化法、小波分析法
電能質量的五項基本指標：電壓偏差、頻率偏差、諧波偏差、電壓波動和閃變、三項電壓不平衡、
電能質量已有的分析技術大致上可分為:時域處理技術、變換域處理技術、神經網路處理技術、模糊數學分析技術和專家系統處理技術。其中後三者實質為基於前兩者的分析手段，由於分析系統的非線性，從而可以較好的完成對於非線性系統的分析。
4.2.4資料處理模組設計
資料處理模組的功能是實時處理和計算資料，提供給儲存和顯示模組。由dsp板傳入資料為原始取樣資料和分解得到的諧波資料。根據這些資料可進行進一步的分析計算，可實時地得到各線路的有功功率(p)、無功功率q()、視在功率s()、諧波畸變率h(r)、總諧波畸變率(thd)、波形係數(ff)、波峰係數(cf)等電能質量指標。
(1)諧波含有率(hr)以電壓含有率為例，第h次諧波電壓含有率為h次諧波分量的有效值(或幅值)與基波分量的有效值(或幅值)之比，用百分數表示。
電能質量的監測方式主要有定期巡檢、專項檢測或臨時抽檢、**監測等。
引起電能質量問題的原因主要有以下幾個方面：
(1)大量電力電子器件的使用。電力電子器件是一種典型的非線性負載，極易造成電壓(流)波形的畸變和電壓的下陷。隨著整流技術的發展和不斷完善，整流裝置在各行各業中得到日益廣泛的應用，大到直流輸電用的整流和逆變裝置，小到電視機、電池充電器與節能燈等，其應用遍布於電力系統的各等級電壓，這些大大小小的諧波源都給電力系統造成了諧波汙染。
由於各種裝置的接線狀況和工作情況千差萬別，所產生的諧波電流也不盡相同。
(2)電網中本來存在大量的非線性元件，如變壓器和旋轉電機等。這些非線性元件在電網正常的穩態執行條件下，並不產生大的畸變分量，但是在有擾動產生或電能瞬態等正常狀態範圍之外的條件下執行時，會產生大量諧波。變壓器的勵磁迴路具有非線性電感，因此勵磁電流是非正弦波形。
在正常執行狀態下，勵磁電流只佔總電流的5%左右，電流波形接近正弦波，波形畸變可以忽略。而在空載時，非正弦的勵磁電流在變壓器原邊繞組的漏感上產生壓降，使變壓器感應電動勢上包含諧波分量。在變壓器空載合閘時的瞬態過程中，常常會出現很大的勵磁湧流，其大小取決於鐵心材料、剩磁大小和合閘初相角。
更為嚴重的是，湧流波形強烈畸變，不但幅值可高達數十倍的額定空載電流，而且正負半周的波形極不對稱。同步發電機產生的諧波電動勢是由於轉子和定子之間空氣氣隙中的磁場非正弦分布所引起的。發電機每對磁極下氣隙中的磁場不可能完全按正弦分布，這是由磁極的結構所決定的。
因此電動勢中必然含有諧波分量。根據國際電工委員會(internationaleleetrotee儷 ealeonunission，簡稱iec)規定，發電機端電壓的波形畸變率不得大於5%，因此，通常可以認為發電機的電動勢是正弦波形而忽略其諧波分量。
(3)電弧裝置所帶來的電網汙染。如現代煉鋼用的電弧爐，並不同於電力電子變流器，因為它的電流及電壓是隨機變化，從理論上是無法只用整數倍諧波表示的，它包含大量的間諧波與次諧波成分。由於弧長的突然改變而引起的隨機性電壓變化就引起了諧波頻率的散布，這些諧波頻率散布的主要範圍是0.
1一30hz。這就成了電壓閃變產生的原因。
(4)大負荷切換。在電網中，大負荷切換引起的電網暫態過程是乙個相當普遍的現象，它可以波及其他附近的電器裝置，這種暫態過程可以產生驚人的電壓幅值，由於持續時間很短(通常只有幾毫秒)，它的能量非常小，但是那些對電壓衝擊非常敏感的電器裝置可能由此導致執行混亂。例如，在大電機啟動的過程中，電機向電網吸收其正常執行所需6一7倍的電流。
這種在電網中突然增加的負荷會引起電壓下陷，下陷的幅度由電網的阻抗和電機的啟動電流決定。
綜上所述，隨著非線性、衝擊性和不對稱性負荷的大量投入使用，使電網供電電壓
的非線性、不穩定性和不對稱性日趨嚴重。小到計算機宕機、硬碟受損，大到變壓器過
熱、企業生產線停產等一系列因電能質量引起的供電事故時有發生。如果不採取對應措
施，電力事故發生的可能性將逐步表現為由電能質量不合格所引起電能質量問題將會變
得更加突出，對電網執行、敏感電氣裝置的影響和危害將更加明顯。
六個電能質量標準：供電電壓允許偏差、電力系統頻率允許偏差、公用電網諧波、三相電壓允許不平衡度、電壓波動和閃變、暫時過電壓和瞬態過電壓
基本電參量主要包含有:電壓有效值、電流有效值、系統頻率、三相有功功率、三相無功功率、三相視在功率和功率因數等;穩態電能質量指標主要有:各次諧波電壓/電流含量、含有率以及總畸變率、電壓波動值、短時間、長時間電壓閃變以及三相不平衡度等引數。
電力系統執行的內、外故障，如短路故障、雷擊、誤操作、電網故障時發電機及勵磁系統的工作狀態的改變、電力電子裝置的啟動等都將造成各種電能質量問題，電力系統受到的「汙染」也越來越嚴重，電能質量問題對系統和使用者帶來嚴重的危害[3]，主要表現在幾個方面:
(l)諧波使電網中的元件產生附加的損耗，裝置過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞，降低了發電、輸電及用電裝置的效率。使電機產生機械振動和雜訊等，使變壓器區域性嚴重過熱。
(2)諧波容易引起電網諧振，這種諧振可能使諧波電流放大幾倍甚至數十倍，會對系統，特別是對電容器和與之串聯的電抗器形成很大的威脅，經常使電容器和電抗器燒毀。
(3)波動、閃變與高次諧波都會導致繼電保護和自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和生產損失;諧波會使電氣測量儀表計量產生誤差，給供用雙方帶來經濟損失。
(4)不平衡、過電壓、諧波等會對臨近的通訊系統產生干擾，輕則產生雜訊，降低通訊質量;重則導致資訊丟失，使通訊系統無法正常工作。
(5)電壓中斷、驟公升或驟降會影響許多特殊行業的生產過程，降低生產工效和產品質量，直接造成經濟損失，這也是動態電能質量問題日益受到重視的關鍵所在。
國內外對電能質量的監測方式大致分為三種:專門測量、定期或不定期檢測以及**監測：
專門測量，即對各種干擾負荷或補償裝置，如電弧爐、換流裝置、電容器組、濾波器等在接入電網前後，測量這些裝置對電網電能質量各項指標的影響，通過與國家相關標準對照，決定其是否可以投運。
定期或不定期監測，即針對普通電力干擾源，根據干擾的大小、危害程度和需要等採取定期或不定期監測方式。定期監測多用於電網電能質量的定期普查，主要目的是全面了解全網電能質量水平和干擾源的特性;不定期監測是針對電力使用者的特殊電能質量問題進行檢測分析。
**監測，也稱為連續監測、全過程監測或日常監測等。即對於大型干擾源如煉鋼廠、電氣化鐵路等必須按照電能質量標準，對電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動和閃變、三相不平衡等指標進行連續跟蹤監測。
目前，國內對電能質量各項指標的測量大多數還處在專門測量和定期或不定期檢測階段，沒有形成對電能質量的長期連續監測，在電能質量問題日益嚴重的今天，前兩種方式顯然己不滿足需要。測量裝置應向**監測方向發展，並形成網路化，對全網多個監測點進行全面的監測分析，建立起表徵電能質量的真正有用的資料庫。
較常見的電能質量監測裝置主要有以下幾種:
(1)基於工控機+採集卡的設計方案
在電力系統監測裝置的發展中，該種方式是最早採用的。它在對電能質量進行分析的同時，pc機自帶的網路介面和硬碟可以實現網路通訊和大容量儲存功能。這種裝置採集功能強、人機互動性好，但是裝置**昂貴、體積較大、靈活性不夠，不適宜大量定點安放在各監測現場進行實時監測。
而且由於當時人們認識水平和技術條件的限制，沒有實現智慧型化和網路化，難以保證系統的實時性。
(2)基於微控制器的設計方案
採用微控制器來進行資料分析，同時擴充套件所需要的其它功能。微控制器上整合有豐富的外設，具有良好的控制能力。但是其資料處理能力不夠強大，尤其是乘法運算速度慢，在運算量大的領域中就很難有所作為。
並且由於沒有移植好的協議棧，實現基於乙太網的通訊比較困難，只能實現基於匯流排的短距離通訊。這種設計方案一般適用於對資料處理要求不高、運算量不大的監測裝置中。
(3)基於dsp的設計方案
由於數字處理器普遍採用改進的哈佛匯流排結構，內部有硬體乘法器、累加器，使用流水線結構，具有良好的並行特性，更適合於運算量大，實時性要求高的系統。缺點是控制能力較低，不適合執行較大規模的嵌入式實時作業系統，且usb和乙太網等效能擴充套件需要額外的費用。
(4)基於微控制器十dsp的設計方案
此種設計方案包括了微控制器和dsp各自的優點:微控制器控制特性很強，dsp具有強大的資料處理能力。採用這種設計方案，在滿足處理大運算量實時任務要求的同時，系統的設計成本也相對較低。
但是由於系統中採用了兩個處理器，其間的資訊互動是設計這類監測裝置時著重考慮的問題。實現微控制器和dsp間通訊協調的常用方法是採用雙口ram，但是，為了實現實時任務的排程，軟體上必須結合嵌入式實時多工作業系統，才能設計成真正意義上的嵌入式實時系統。
(5)基於虛擬機器的設計方案
採用虛擬機器的設計方案，即通過在pc機上擴充套件一些簡單的外圍採集電路，然後通過特定的軟體labview在pc機上虛擬出一台測量儀器，這樣就可充分利用pc機上的軟硬體資源，又可根據測量的具體訊號修改軟體從而獲得了很大的靈活性。但也有缺陷，實時性無法保證，並且在每個測量點都要有一台pc機，而pc機的體積較大，在某些環境下根本不能使用;另外如果測量點很多，成本將非常高，每台pc上執行的軟體相對又比較單一，這樣運算資源就很浪費。
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保定職業技術學院 2009年 12 月 01 日 填寫要求 1 開題報告作為學生畢業設計 答辯資格審查的依據材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業設計 工作前期內完成，經指導教師簽署意見後交畢業設計領導小組審查，組長簽字效。2 開題報告內容必須用小4號宋體 固定值20磅行距電子文件標準格式...
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畢業設計總結
2012年初，我就開始了我的畢業設計工作，時至今日，歷時將近小半年的時間，畢業設計基本完成。想想這段難忘的歲月，從最初的茫然，到慢慢的進入狀態，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言來表達。遇到困難，我會覺得無從下手，不知從何寫起 當困難解決了，我會覺得豁然開朗，思路開啟了 當畢業設計經過一次...