一种基于谐波分析综合等值电路的谐波责任量化方法技术

本发明专利技术公开了属于谐波污染责任量化技术领域的一种基于谐波分析综合等值电路的谐波责任量化方法。除被评估用户外，将电网其他部分当作系统；将谐波责任的关注时段分为N个分析时段；采集关注时段及其之前L‑1个分析时段系统和被评估用户公共连接点处母线电压和电流波形得到N+L‑1个分析时段的基波及各次谐波电压、谐波电流相量；建立第k个分析时段h次谐波下系统侧谐波电压源串联谐波阻抗的等值电路模型和用户侧谐波电流源并联谐波阻抗的等值电路模型；获得第k个分析时段h次谐波分析综合等值电路；k≥N+L时，得到关注时段内系统侧和用户侧谐波责任量化统计指标。系统侧和用户侧双方的谐波责任定义更加明确，易于在工程实践中应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于谐波污染责任量化
，特别涉及一种基于谐波分析综合等值电路的谐波责任量化方法。
技术介绍
电力电子技术飞速发展,大量电力电子装置在电力网、工业以及家庭中广泛应用,谐波污染问题日趋严重。大量非线性谐波源负荷向电网中注入高次谐波电流,引起电压畸变,恶化电能质量指标,对电力系统的安全和经济运行造成很大影响。特别是近年来,用户对电能质量的要求不断提高,谐波畸变已成为众多电能质量扰动中的突出问题之一。谐波的综合治理已经引起了供电部门和广大用户的高度关注,其重要性迅速提升。另外,当前电网智能化已成为现代电网技术发展的必然趋势。我国在输电网侧的智能化研究也已获得了广泛的关注。智能电网的最终目的是为了保证电力系统的供电质量,为用户提供优质和增值服务。伴随着电力市场化改革的不断推进,解决电能质量问题已成为融技术和经济为一体的综合性问题,提高与改善电能质量将会成为电力企业有偿服务或者实现电能增值的一个主要手段。供电部门在加强电能质量监督管理的同时,还要对发现的电能质量问题深入研究,找到扰动源头,判定扰动方向,明确责任,对扰动源进行惩罚。如何合理地进行各方谐波污染责任量化目前尚未有明确公认的方案，因此，本专利技术提出一种基于谐波分析综合等值电路的谐波责任量化方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种基于谐波分析综合等值电路的谐波责任量化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)除被评估用户外，将电网其他部分当作系统；考虑实际运行中用户侧参数较系统侧变化快，将谐波责任的关注时段分为N个分析时段，N为正整数，每个分析时段中用户侧参数保持不变；2)采集关注时段及其之前L-1个分析时段系统和被评估用户公共连接点处母线电压和电流波形，通过傅立叶分解得到N+L-1个分析时段的基波及各次谐波电压、谐波电流相量，并将N+L-1个分析时段按时间先后顺序进行排序，其中，L为正整数且L>1；3)在排序后的N+L-1个分析时段中，选取第k个分析时段进行分析，k为正整数，k初始取L；4)针对电力系统中第h次谐波频谱进行分析，h初始取2；5)利用第k-L+1到第k个分析时段的h次谐波电压和谐波电流相量数据，采用复最小二乘法得到第k个分析时段h次谐波下系统侧谐波电压源串联谐波阻抗的等值电路模型，其中，L-1<k<N+L；6)利用第k个分析时段基波的电压、电流数据得到用户侧基波阻抗，用户侧基波阻抗表现为电阻并联电抗形式；利用h次谐波电压、谐波电流相量数据得到谐波电流源；从而得到第k个分析时段h次谐波下用户侧谐波电流源并联谐波阻抗的等值电路模型；7)结合步骤5)和步骤6)得到第k个分析时段h次谐波分析综合等值电路；8)利用叠加定理获得h次谐波下系统侧谐波电压源单独作用在公共连接点产生的谐波电压谐波电流以及谐波有功功率Psh；h次谐波下用户侧谐波电流源单独作用在公共连接点产生的谐波电压谐波电流以及谐波有功功率Pch，进而得到第k个分析时段系统侧和用户侧h次谐波责任量化指标；9)判断是否满足h<n，n为最高次谐波次数且1<h<n+1；若是，令h＝h+1，返回步骤4)；若否，则得到k分析时段系统侧和用户侧总谐波责任量化指标；10)判断是否满足k<N+L；若是，令k＝k+1，返回步骤3)；若否，则得到关注时段内系统侧和用户侧谐波责任量化统计指标；11)谐波责任确定为公共连接点处各次谐波电压含有率、各次谐波电流幅值、电压总谐波畸变率、谐波附加损耗以及非基波视在功率；根据步骤10)得到的系统侧和用户侧谐波责任量化统计指标，定量分摊系统侧和用户侧各自承担的谐波责任大小。所述h次谐波下系统侧谐波电压源单独作用在公共连接点产生的谐波电压谐波电流以及谐波有功功率Psh分别为： U · s h 0 = Z c h Z c h + Z s h U · s h ; I · p c c h - s = U · s h Z c h + Z s h ; P s h = Re ( U · s h 0 · I · p c c h - s * ) ; ]]>h次谐波下用户侧谐波电流源单独作用在公共连接点产生的谐波电压谐波电流以及谐波有功功率Pch分别为： U &本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于谐波分析综合等值电路的谐波责任量化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)除被评估用户外，将电网其他部分当作系统；考虑实际运行中用户侧参数较系统侧变化快，将谐波责任的关注时段分为N个分析时段，N为正整数，每个分析时段中用户侧参数保持不变；2)采集关注时段及其之前L‑1个分析时段系统和被评估用户公共连接点处母线电压和电流波形，通过傅立叶分解得到N+L‑1个分析时段的基波及各次谐波电压、谐波电流相量，并将N+L‑1个分析时段按时间先后顺序进行排序，其中，L为正整数且L>1；3)在排序后的N+L‑1个分析时段中，选取第k个分析时段进行分析，k为正整数，k初始取L；4)针对电力系统中第h次谐波频谱进行分析，h初始取2；5)利用第k‑L+1到第k个分析时段的h次谐波电压和谐波电流相量数据，采用复最小二乘法得到第k个分析时段h次谐波下系统侧谐波电压源串联谐波阻抗的等值电路模型，其中，L‑1<k<N+L；6)利用第k个分析时段基波的电压、电流数据得到用户侧基波阻抗，用户侧基波阻抗表现为电阻并联电抗形式；利用h次谐波电压、谐波电流相量数据得到谐波电流源；从而得到第k个分析时段h次谐波下用户侧谐波电流源并联谐波阻抗的等值电路模型；7)结合步骤5)和步骤6)得到第k个分析时段h次谐波分析综合等值电路；8)利用叠加定理获得h次谐波下系统侧谐波电压源单独作用在公共连接点产生的谐波电压谐波电流以及谐波有功功率Psh；h次谐波下用户侧 谐波电流源单独作用在公共连接点产生的谐波电压谐波电流以及谐波有功功率Pch，进而得到第k个分析时段系统侧和用户侧h次谐波责任量化指标；9)判断是否满足h<n，n为最高次谐波次数且1<h<n+1；若是，令h＝h+1，返回步骤4)；若否，则得到k分析时段系统侧和用户侧总谐波责任量化指标；10)判断是否满足k<N+L；若是，令k＝k+1，返回步骤3)；若否，则得到关注时段内系统侧和用户侧谐波责任量化统计指标；11)谐波责任确定为公共连接点处各次谐波电压含有率、各次谐波电流幅值、电压总谐波畸变率、谐波附加损耗以及非基波视在功率；根据步骤10)得到的系统侧和用户侧谐波责任量化统计指标，定量分摊系统侧和用户侧各自承担的谐波责任大小。...

【技术特征摘要】
1.一种基于谐波分析综合等值电路的谐波责任量化方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)除被评估用户外，将电网其他部分当作系统；考虑实际运行中用户侧参数较系统侧
变化快，将谐波责任的关注时段分为N个分析时段，N为正整数，每个分析时段中用户侧参数
保持不变；
2)采集关注时段及其之前L-1个分析时段系统和被评估用户公共连接点处母线电压和
电流波形，通过傅立叶分解得到N+L-1个分析时段的基波及各次谐波电压、谐波电流相量，
并将N+L-1个分析时段按时间先后顺序进行排序，其中，L为正整数且L>1；
3)在排序后的N+L-1个分析时段中，选取第k个分析时段进行分析，k为正整数，k初始取
L；
4)针对电力系统中第h次谐波频谱进行分析，h初始取2；
5)利用第k-L+1到第k个分析时段的h次谐波电压和谐波电流相量数据，采用复最小二
乘法得到第k个分析时段h次谐波下系统侧谐波电压源串联谐波阻抗的等值电路模型，其
中，L-1<k<N+L；
6)利用第k个分析时段基波的电压、电流数据得到用户侧基波阻抗，用户侧基波阻抗表
现为电阻并联电抗形式；利用h次谐波电压、谐波电流相量数据得到谐波电流源；从而得到
第k个分析时段h次谐波下用户侧谐波电流源并联谐波阻抗的等值电路模型；
7)结合步骤5)和步骤6)得到第k个分析时段h次谐波分析综合等值电路；
8)利用叠加定理获得h次谐波下系统侧谐波电压源单独作用在公共连接点产生的谐波
电压谐波电流以及谐波有功功率Psh；h次谐波下用户侧谐波电流源单独作用在
公共连接点产生的谐波电压谐波电流以及谐波有功功率Pch，进而得到第k个分析
时段系统侧和用户侧h次谐波责任量化指标；
9)判断是否满足h<n，n为最高次谐波次数且1<h<n+1；若是，令h＝h+1，返回步骤4)；若
否，则得到k分析时段系统侧和用户侧总谐波责任量化指标；
10)判断是否满足k<N+L；若是，令k＝k+1，返回步骤3)；若否，则得到关注时段内系统侧
和用户侧谐波责任量化统计指标；
11)谐波责任确定为公共连接点处各次谐波电压含有率、各次谐波电流幅值、电压总谐
波畸变率、谐波附加损耗以及非基波视在功率；根据步骤10)得到的系统侧和用户侧谐波责
任量化统计指标，定量分摊系统侧和用户侧各自承担的谐波责任大小。
2.根据权利要求1所述一种基于谐波分析综合等值电路的谐波责任量化方法，其特征
在于，所述h次谐波下系统侧谐波电压源单独作用在公共连接点产生的谐波电压谐波
电流以及谐波有功功率Psh分别为：
h次谐波下用户侧谐波电流源单独作用在公共连接点产生的谐波电压谐波...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶顺，章家义，肖湘宁，廖坤玉，罗超，陈罡，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11