[發明專利]一種基于實測數據的多諧波源責任劃分方法

有效

• 申請號: 201610091637.5
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105842555B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 郭成;王輝;劉煒;李勝男;覃日升;趙澤平;徐志;邢超
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G06F19/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本發明涉及諧波領域，尤其涉及一種基于實測數據的多諧波源責任劃分方法。

背景技術

諧波問題是電能質量問題的一個重要方面，隨著電力電子技術的發展，在各種電力電子技術的基礎上發展起來的非線性設備，如整流器、逆變器及各種開關電源等，迅速普及并廣泛使用。這些非線性設備向電網注入了大量的諧波電流，導致電網中的電壓和電流都產生了嚴重的畸變，從而造成公用電網功率損耗的增加、設備壽命縮短、接地保護功能失常、遙控功能失常、線路和設備過熱等，特別是三次諧波會產生非常大的中性線電流，使得配電變壓器的零線電流甚至超過相線電流，造成設備的不安全運行。諧波對公用電網的影響還表現在可能引起電網發生諧振，使正常的供電中斷、事故擴大、電網解裂等。為了控制公用電網中的諧波污染，目前國際上提出了一種“獎懲性方案”。它的基本思想是系統與用戶在額定的范圍內正常交易，如果系統不能保證供電質量，用戶應當得到賠償；如果用戶的污染指標惡化，則系統在保證向用戶正常供電的前提下，收取額外的懲罰費用，當然在用戶吸收系統中額外諧波功率情況下，系統應當給予一定的補償和鼓勵。

“獎懲性方案”實施的前提需要合理地分清用戶和系統對公共連接點電能質量惡化的責任,并且能量化用戶的污染功率。目前針對單諧波源的責任劃分的情形，進行了大量研究。然而，針對多諧波源的責任劃分情形相對較少，主要采用的是參數估計的方法對多諧波源責任進行劃分。具體的，請參看圖1，所示為PCC處h次諧波電壓投影示意圖。由圖1中的投影關系可得，PCC處諧波電壓疊加關系為表示為標量的形式為：式中為PCC點h次諧波電壓、為系統側單獨作用時在PCC處產生的諧波電壓、為諧波源用戶i單獨作用時在PCC處產生的諧波電壓、為理論電流、為系統側h次諧波阻抗、為除諧波源i以為的其他諧波源以及系統側的并聯諧波阻抗、θ₀為與的相位夾角、θ_i為與的相位夾角。由于理論電流難以直接獲得，因此，通常情況下，利用實際電流代替理論電流則上式可表示為將其中的視為自變量，視為因變量，利用參數估計的方法估計參數和的值，并分別記為及現有的參數估計方法主要為基于M估計的穩健回歸法，偏最小二乘法以及最小二乘法。最后，根據公式計算各個諧波源用戶的諧波責任，根據公式計算系統側的諧波責任。

理論電流和實際電流的關系式如下：式中為系統諧波源單獨作用于PCC處時流過諧波源i對應的饋線的諧波電流，為諧波源用戶j(j≠i)單獨作用于PCC處時流過諧波源i對應的饋線的諧波電流。當諧波理論電流和實際電流具有變化趨勢上的一致性時，利用實際電流代替理論電流對諧波源饋線的諧波責任進行評估具有較高的精度。即當各諧波源的諧波發射水平比較高時，的值較大，可忽略的影響，從而符合諧波理論電流和實際電流具有變化趨勢上的一致性特點，獲得的估算精度較理想。但是，當某饋線諧波源的諧波發射水平較低時，的值較小，此時用實際電流代替理論電流而完全忽略的影響，則該饋線諧波理論電流和實際電流的一致性將受到削弱，導致該諧波源的責任評估精度降低。

發明內容

本發明提供一種基于實測數據的多諧波源責任劃分方法，以解決現有技術中諧波源的責任評估精度低的技術問題。

本發明提供一種基于實測數據的多諧波源責任劃分方法，所述基于實測數據的多諧波源責任劃分方法包括：

分別獲取系統和諧波源用戶的基波電流、各次諧波電流、基波電壓和各次諧波電壓；

根據PCC處的短路容量S_k和額定電壓V_N估算系統h次諧波阻抗

根據系統基波電壓和系統基波電流估算諧波源用戶i的諧波阻抗

將待測諧波源用戶k等效為用戶側，將除待測諧波源用戶k以外的其他諧波源用戶及系統等效為系統側，并根據所述系統h次諧波阻抗和所述除待測諧波源用戶k以外的其他諧波源用戶的諧波阻抗獲取系統側諧波阻抗

根據所述諧波源用戶的諧波阻抗和系統側諧波阻抗獲取系統側單獨作用于PCC處的諧波電壓和用戶側單獨作用于PCC處的諧波電壓

根據所述和所述在PCC處母線諧波電壓上的投影值獲取用戶側的諧波源責任。

優選的，所述獲取系統和諧波源用戶的基波電流、各次諧波電流、基波電壓和各次諧波電壓包括：

基于電能質量測試裝置獲取PCC處諧波電流測量值和電壓測量值其中，i＝0,1,2,…,n，當i＝0時，為系統電流；當i＝1,2,…,n時，為諧波源用戶電流；