[發明專利]一種畸變功率計量方法

有效

• 申請號: 201611099789.6
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106771552B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 萬忠兵;周一飛;王韜;謝智;汪佳;夏樺裕;劉晨;王竣平;張然;王家駒
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R21/00
• 分類號: G01R21/00;G01R21/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

1.一種畸變功率計量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、獲取基波視在功率S₁、全波電壓V及基波電壓V₁，計算電壓畸變率THD_V，并進一步計算無責任視在功率S′；

所述步驟一中電壓畸變率THD_V的計算公式如下：

其中，V₁為基波電壓，V_H為諧波電壓，V_h為第h次諧波電壓有效值；

所述步驟一中無責任視在功率S′的計算公式如下：

S′＝S₁(1+THD_V²)；

步驟二、根據全波視在功率S、無責任視在功率S′，計算畸變功率D_H；

所述畸變功率D_H計算公式的推導步驟如下：

在平穩條件下，波形畸變的電壓v分解為工頻電壓分量v₁和剩余電壓分量v_h，波形畸變的電流i分解為工頻電流分量i₁和剩余電壓分量i_h，則有

v＝v₁+v_h

i＝i₁+i_h

其中：

式中，t為時間，w為基波角頻率，h為諧波次數，以基波電壓為參考相量，θ₁為基波電流相位角，α_h為h次諧波電壓相位角，β_h為h次諧波電流相位角；

用有效值可表示為：

V²＝V₁²+V_H²；

I²＝I₁²+I_H²；

式中，V₁為基波電壓，V_H為諧波電壓，V_h為第h次諧波電壓有效值，I₁為基波電流，I_H為諧波電流，I_h為第h次諧波電流有效值；

因此，視在功率S可以分解如下：

S²＝V²I²＝(V₁²+V_H²)(I₁²+I_H²)

＝(V₁I₁)²+(V₁I_H)²+(V_HI₁)²+(V_HI_H)²

＝S₁²+D_I²+D_V²+S_H²

式中，根據IEEE 1459-2010定義，D_I為電流畸變功率，D_V為電壓畸變功率，S_H為諧波視在功率；

總諧波電壓、電流波形畸變率定義為：

因此可得，

不會產生任何與電壓諧波次數不一致的電流的負荷為無責任負荷，即該類負荷的各次電壓、電流值滿足線性，則其電壓畸變率、電流畸變率一致，認為無責任負荷不應額外計量諧波功率，此時的視在功率認為是無責任視在功率，可以表示為：

S′²＝S₁²+D_I²+D_V²+S_H²

＝S₁²+S₁²(THD_I)²+S₁²(THD_V)²+S₁²(THD_V)²(THD_I)²

＝S₁²+S₁²(THD_V)²+S₁²(THD_V)²+S₁²(THD_V)²(THD_V)²

＝S₁²(1+THD_V²)²

即S′＝S₁(1+THD_V²)

定義畸變功率D_H為視在功率S與無責任視在功率S′之差，則其表達式為：

D_H＝S-S′＝S-S₁(1+THD_V²)。