IEC 표준을 기반으로 한 고조파 연구

이 접근법, 유럽에서는 기본적으로 사용됨, 아시아, 그리고 다른 많은 지역, 규범적 구조가 IEEE 방법과 다릅니다., 특히 측정 기술 및 스펙트럼 그룹화와 관련하여 .

1. IEC 규범적 프레임워크 및 기본 원칙

IEEE 접근 방식과 달리, 연결 지점의 한계에 중점을 둡니다., IEC 아키텍처는 모듈식입니다.. 측정 방법을 명확하게 구분합니다., 장비 방출 제한, 및 네트워크 분석 기술.

1.1 IEC의 구조 61000 시리즈

포괄적인 조화 연구를 위해, 여러 표준 간의 상호 작용을 이해해야 합니다.:

• IEC 61000-4-7: 이것이 연구의 기술적 핵심입니다.. 측정을 정의합니다. “도구 상자”: 계측 방법, 견본, 고조파 및 상호고조파에 대한 신호를 처리합니다. 9 kHz에서 .
• IEC 61000-4-30: 이는 측정 장비의 성능 등급을 정의합니다. (고급 연구를 위한 A등급, 최고의 정확성을 보장합니다) .
• IEC 61000-3-2 / -3-12: 이는 개별 장비에 대한 고조파 전류 방출 제한을 설정합니다. (16A 이하 및 >16당 단계, 각기) .
• IEC TR 61000-3-6 / -3-7: 기술 보고서 (비규범적이지만 권위 있는) MV의 왜곡된 설치에 대한 연결 제한을 결정하는 원칙 제공, HV, 및 EHV 네트워크.

1.2 IEC에 따른 주요 정의 61000-4-7

IEC는 고조파의 비정상적 특성을 처리하기 위한 특정 개념을 도입합니다.:

• 스펙트럼 구성 요소 (Ci): 이산 푸리에 변환의 RMS 값 (DFT) 특정 주파수에 대한 출력 (5 헤르츠 분해능) .
• 고조파 하위 그룹 (HG): 스펙트럼 누출 효과를 방지하기 위해, 정확한 고조파 선은 바로 인접한 두 개의 스펙트럼 선과 그룹화됩니다.. 이 값은 한도와의 비교에 사용됩니다. .
• 상호고조파 하위 그룹 (IG): 연속 고조파 사이에 위치한 스펙트럼 성분의 그룹화 .

2. 데이터 수집 및 모델링

IEC 기반 연구의 정확성은 측정 매개변수와 상세한 소스 특성화에 대한 엄격한 준수에 달려 있습니다..

2.1 그리드 데이터 및 연결 지점

• 그리드 임피던스: 미국식 접근 방식과 달리, 종종 단락 비율을 사용합니다., 유럽의 접근 방식 (영국의 G5/4 또는 G5/5와 같은 가이드에 맞춰 조정됨) 종종 고조파 임피던스가 필요함. 이상적으로, 네트워크 사업자가 제공하는임피던스 궤적 주파수의 함수로 .
• 배경 왜곡: 에 따른 현장 측정IEC 61000-4-30 클래스 A (10-사이클 창, 정확한 동기화) 대표적인 기간 동안 (종종 일주일) .

2.2 비선형 하중 데이터 (노턴 모델)

IEC 동안 61000-4-7 특정 계산 모델을 규정하지 않습니다., 산업 관행 및 최신 표준 (IEC처럼 61400-27-3 재생에너지용) 견고한 모델이 필요합니다 :

• 고조파 전류 소스 (ㅋㅋㅋ): 변환기 또는 부하의 방출 스펙트럼, IEC에 따라 실험실에서 측정됨 61000-3-2.
• 노턴 임피던스 (Zh): 부하 단자에서 본 내부 임피던스. 부하와 네트워크 사이의 공진 현상을 감지하는 데 중요합니다..

3. IEC에 따른 단계별 분석 방법론

3.1 주파수 스캔 분석

왜곡을 계산하기 전에, 결합된 시스템의 공진 주파수를 식별합니다. (그리드 + 케이블 + 설치 변압기).

• 방법: 전류를 주입하다 1 가변 주파수에서 A를 입력하고 결과 임피던스를 계산합니다..
• 목표: 병렬 임피던스 피크 식별.
• 특정 IEC 위험: 상호고조파 하위 그룹 (IG) 이러한 공명을 자극할 수 있습니다, 정수 고조파가 필터링되더라도.

3.2 설치 기여도 계산 (증분)

IEC 접근 방식, G5/5와 같은 가이드에 의해 채택됨, 귀하의 사이트와증분 기여 및총 왜곡.

• 공식: 노턴 모델 사용.$${에}_{H,\text{Inc}}=\frac{{\mathrm{제트}}_{\text{그리드}}(H)\times {\mathrm{제트}}_{\text{하중}}(H)}{{\mathrm{제트}}_{\text{그리드}}(H)+{\mathrm{제트}}_{\text{하중}}(H)}\times {\mathrm{나는}}_{H,\text{출처}}$$실제로, 소프트웨어 (파워팩토리, ETAP, EMTP) 각 주파수에 대한 시스템을 해결합니다..
• 확인: 이 증분 전압은 배경 전압의 특정 비율을 초과해서는 안 됩니다. (자주 1% 에 2% 국내 가이드에 따라).

3.3 고조파 하위 그룹 계산

이는 IEC 접근방식의 가장 특징적인 단계이다.. 정확한 내용을 제시하지 않으시네요 250 헤르츠 라인, 하지만 HG5 하위 그룹은.

1. DFT를 수행합니다.10-사이클 창 (200 ms 동안 50 Hz에서, ~166.6ms 60 Hz에서) .
2. 스펙트럼 성분 C_i를 다음과 같이 구합니다. 5 헤르츠 단계.
3. 조화 차수 *n*에 대한 하위 그룹 계산:

$$H{지}_N=\sqrt{\sum _{\mathrm{나는}=-1}^{+1}{C}_{\mathrm{나는}}^2}$$

어디에서$C_0$​는 정확한 조화선이다, 과$C_{-1}$​ 그리고$C_{+1}$​는 인접한 선입니다. .

3.4 시간 집계 및 통계 평가

IEC 61000-4-30 변형을 완화하려면 집계가 필요합니다. :

1. 매우 짧은 값 (3 초): 의 집계 15 창문 200 MS.
2. 짧은 값 (10 분): 의 집계 200 3s의 가치.
3. 비교: 규정 준수는 일반적으로 짧은 값으로 확인됩니다. (10 나의), 보장 95% 가치의 (또는 99% 계약에 따라) 계획된 한도보다 낮습니다..

4. 규정 준수 및 연구 보고서

4.1 호환성 및 기획수준 비교

IEC TR 61000-3-6 세 가지 별개의 수준을 정의합니다. :

• 방출 수준: 설치에서 주입하는 것 (계산된 HG 및 IG).
• 기획레벨: 네트워크 사업자의 내부 한도, 호환성 수준보다 엄격함, 안전마진을 유지하기 위해.
• 호환성 수준: 기준 방해 수준 (예를 들면, THDv = 8%) 어느 곳에서 95% 장비가 올바르게 작동할 것으로 예상됩니다. .

귀하의 보고서는 귀하의 기여와 배경 왜곡의 합이 공통 결합 지점의 계획 수준보다 낮음을 입증해야 합니다. (PCC).

4.2 완화 및 필터링

한도를 초과한 경우, 연구는 해결책을 제시해야 한다:

• 수동 필터: 문제가 있는 고조파 하위 그룹에 맞게 조정됨 (HG).
• 활성 필터: 실시간으로 고조파를 제거하기 위한 전류 주입.
• 디튜닝: 임피던스 수정 (예를 들면, 라인 리액터 추가) 공명 피크를 임계 주파수로부터 멀리 이동시키기 위해.

4.3 최종보고서 내용

IEC 준수 보고서에는 다음이 포함되어야 합니다.:

• 단선 다이어그램 설치 및 업스트림 네트워크의.
• 입력 데이터: 그리드 임피던스, 부하 전류 스펙트럼 (IEC에 따른 측정 증거 또는 인증 포함 61000-3-2).
• 시뮬레이션 결과: 정상 및 비상 작동 조건에 대한 HG 및 IG 표.
• 통계분석: 한계 대비 계산된 수준의 누적 확률 곡선 .

결론: 규정 준수에 대한 명시적인 진술 또는 시정 조치 계획.