一种配电网谐波治理降损效果实证方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网谐波治理降损效果实证方法，包括：采集谐波治理前后的配电网损耗量测数据；通过对前后两次量测值的折算对比，用得到的差额量直接验证谐波治理的降损效果。本发明专利技术所述配电网谐波治理降损效果实证方法，可以克服现有技术中损耗大、供电可靠性差和成本高等缺陷，以实现损耗小、供电可靠性好和成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括：采集谐波治理前后的配电网损耗量测数据；通过对前后两次量测值的折算对比，用得到的差额量直接验证谐波治理的降损效果。本专利技术所述配电网谐波治理降损效果实证方法，可以克服现有技术中损耗大、供电可靠性差和成本高等缺陷，以实现损耗小、供电可靠性好和成本低的优点。【专利说明】
本专利技术涉及电能质量与节能降损相结合的
，具体地，涉及一种配电网谐 波治理降损效果实证方法。
技术介绍
谐波电流流入电网会在变压器和线路上产生谐波电压降，叠加在正弦波的电网电 压上，造成电网电压的畸变。特别是当供电设施的供电容量同用户用电设备非线性负载的 用电容量相比差别不大时，用电设备得到的电压波形畸变较大。供电电压的畸变反过来又 会在线性负载上产生高次谐波电流，使正常负载也产生额外的附加损耗，在交流电动机中 这种现象就尤为突出。 谐波电压的存在增加了变压器的磁滞损耗、涡流损耗及绝缘的电场强度，谐波电 流的存在增加了变压器的铜损。与此同时，由于谐波次数高频率上升，将导致线路的交流电 阻增大。滤除谐波电流，减少谐波畸变无功，就会减少负载中的这种额外的附加损耗，因而， 消除谐波将可有效降低变压器和线路的损耗。 虽然目前市场上的各类滤波器已经应用于谐波治理中，并且在配电网的谐波网络 损耗的治理中取得了有效效果，但是关于谐波治理对于降低谐波损耗量化解析的相关研宄 仍存在不足，没有将谐波损耗的量测方法研宄和谐波治理节能效果的量化研宄结合起来， 对谐波治理后效果评估进行评判。而对配电网谐波治理效果评估技术的评判，优劣主要表 现在实证方法的合理性及计算或测量结果的准确性方面。 关于谐波治理前后节能降损效果评估技术，目前市场上的各类滤波器已应用于谐 波治理中，可有效减小配电网的谐波网络损耗。国内相关学者提出通过利用疑似谐波注入 节点辅助的网络拓扑法分析网络可观性的方法，用于量测点少或量测点分离等谐波状态局 部可观电网的分析计算，或者提出了通过建立计算谐波损耗的简易模型，进行电网谐波损 耗的估算方法的研宄。 在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在损耗大、供电可靠性差 和成本高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出， 以实现损耗小、供电可靠性好和成本低的优点。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种配电网谐波治理降损效果实证 方法，包括： a、采集谐波治理前后的配电网损耗量测数据； b、通过对前后两次量测值的折算对比，用得到的差额量直接验证谐波治理的降损 效果。 进一步地，所述步骤b，具体包括： bl、将两个量测日的基波损耗值化归至同一基准，在一定程度上即是将该两个典 型量测日的负荷状态化归于同一水平； b2、在集肤效应的作用下，谐波损耗为基波损耗的K倍，对于不同电气设备的不同 类别的谐波损耗，K值会有所不同；在谐波损耗中只考虑变压器绕组附加损耗、变压器铁心 的磁滞附加损耗、变压器铁心的涡流附加损耗和线路导体附加损耗；通过TTU等配变终端 监测设备得到谐波治理前后谐波含有量HRIn，通过分析计算得到K值； b3、基于计算得到的K值，找出基波损耗和谐波损耗的关系，再将基波损耗统一至 同一基准，得到谐波损耗折算值； b4、最终将折算值与量测值进行比较，得到谐波治理为配电网节约的真实电量值。 进一步地，所述步骤b2,具体包括： ⑴在集肤效应的作用下，以基波损耗为基准，分析得到谐波损耗的倍数K;谐波 环境下，在集肤效应的影响下，导体各次谐波阻抗为： 【权利要求】1. ，其特征在于，包括： a、 采集谐波治理前后的配电网损耗量测数据； b、 通过对前后两次量测值的折算对比，用得到的差额量直接验证谐波治理的降损效 果。2. 根据权利要求1所述的配电网谐波治理降损效果实证方法，其特征在于，所述步骤 b，具体包括： bl、将两个量测日的基波损耗值化归至同一基准，在一定程度上即是将该两个典型量 测日的负荷状态化归于同一水平； b2、在集肤效应的作用下，谐波损耗为基波损耗的K倍，对于不同电气设备的不同类别 的谐波损耗，K值会有所不同；在谐波损耗中只考虑变压器绕组附加损耗、变压器铁心的磁 滞附加损耗、变压器铁心的涡流附加损耗和线路导体附加损耗；通过TTU等配变终端监测 设备得到谐波治理前后谐波含有量HRIn，通过分析计算得到K值； b3、基于计算得到的K值，找出基波损耗和谐波损耗的关系，再将基波损耗统一至同一 基准，得到谐波损耗折算值； b4、最终将折算值与量测值进行比较，得到谐波治理为配电网节约的真实电量值。3. 根据权利要求2所述的配电网谐波治理降损效果实证方法，其特征在于，所述步骤 b2,具体包括： (1)在集肤效应的作用下，以基波损耗为基准，分析得到谐波损耗的倍数K;谐波环境 下，在集肤效应的影响下，导体各次谐波阻抗为：式中，^为导体中n次谐波电流所对应的电阻，n为谐波次数 a)变压器的铜耗 考虑集肤效应时，根据式（1)，变压器铜耗APeuS:式中，1。各次谐波电流；n= 1时，Ii表示基波电流；ri为变压器绕组基波电阻；HRI"为 各次谐波含量，是指各次谐波电流与基波电流的比值，即表示为HRIn; 由此可得，变压器的铜损耗由两部分构成，第一部分为基本的铜损耗，是由基波电流产 生的；第二部分为谐波损耗，它是基波损耗的K倍，即：式中，€为n次谐波的磁滞损耗标值；为第n次谐波的磁滞损耗；n为谐波次 、npu 数，n= 1表示基波；为磁通密度n次谐波最大值；1"为磁化电流的第n次谐波峰值；Ph为总涡流损耗，则总铁耗为：在磁滞损耗中，谐波造成的附件损耗是基本损耗的K倍：在涡流损耗中，谐波造成的附件损耗是基本损耗的K倍，此时K系数为：c)谐波损耗的附加倍数 通过变压器铜耗和铁耗分析可知，考虑谐波及集肤效应时，无论是铜耗还是铁耗，无论 是磁滞损耗还是涡流损耗，谐波造成的附件损耗具有相同的形式：式中，PH为谐波损耗；Pi为基波损耗；n为谐波次数；HRIn为第n次谐波含有量；CC2 为指数，不同设备、不同含义的附加损耗指数不同。 (2) 选取配电网中某一负载率较高且所带负荷主要是非线性负荷的配变，在该配变的 高压侧装设配变监控终端TTU，得到TTU在典型量测日内的基波电能和总电能；由于总电能 与基波电能之差即为该配变下配电网络的谐波损耗值，由此可量测得到的谐波治理前后电 网谐波损耗值，分别设为： AAx.before矛口AAx.after 〇 (3) 在谐波治理前后的损耗量测同时通过TTU得到治理谐波前后的各次谐波电流含有 率服^^^和冊^也^同时^艮据变压器绕组附加损耗^变压器铁心的磁滞附加损耗^变 压器铁心的涡流附加损耗和线路导体附加损耗的公式，得到谐波治理前后电力设备谐波损 耗倍数； (4) 设谐波治理前后变压器绕组基波损耗分别为AAuftOT，谐波治理前后 变压器铁心的磁滞基波损耗分别为AA。.^^*AAufb，谐波治理前后变压器铁心的涡流 基波损耗分别为AAw.befOTJPAAw.afte，谐波治理前后配电线路的基波损耗分别为AA,brf_ 和AAbfb，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网谐波治理降损效果实证方法，其特征在于，包括：a、采集谐波治理前后的配电网损耗量测数据；b、通过对前后两次量测值的折算对比，用得到的差额量直接验证谐波治理的降损效果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福潮，王维洲，马朝晖，张建华，刘洪，周金程，郑晶晶，王庆玲，黄永卫，夏稀源，杜培东，韩永军，彭晶，禄启龙，岳琳，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网甘肃省电力公司，国网甘肃省电力公司电力科学研究院，天津大学，
类型：发明
国别省市：北京;11