【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电能质量治理
，面向中性点不接地的三相三线制电力系统，具体涉及一种基于权重负荷等效模型的三相不平衡责任溯源方法。
技术介绍
随着我国电力系统的不断建设与发展，电网中出现了很多三相不平衡负载。大功率单相负荷的接入、高速电气化铁路牵引配电网和单相负荷用电的不同时性等因素均会造成供电系统的三相不平衡。这些不平衡负荷工作过程中产生的负序电流，注入电力系统引起负序电压，负序电压不仅增加了电动机和变压器的额外损耗，减少其使用寿命，还可能造成继电保护和自动装置的误动作。此外，电力系统电网本身也会引起三相不平衡现象，例如配电网架空线路三相不换位引起的三相对地参数不对称，配电网断线故障引起的断口两段电压不对称等。各类三相不平衡现象都威胁着电力系统的安全与经济运行。目前，国内外对于三相不平衡的研究，主要集中在三相不平衡度的计算、不平衡问题的起因、影响和治理措施等方面。治理三相不平衡，责任溯源是其中的重要内容。但是，尚未有文献提出行之有效的通过计算来快速进行三相不平衡溯源的方法，不能准确判断不平衡源来自于系统或负荷。因此，建立合适的模型对三相不平衡进行责任溯源，对进一步的三相不平衡的综合治理和电能质量的经济损失评估具有指导意义，无论对于电力系统还是用户都十分重要。基于以上背景，本专利技术以公共连接点为界，提出一种基于权重负荷等效模型的三相不平衡责任溯源的方法。在计算公共连接母线处负序有功功率的流向的前提下，仅需测量公共母线的电压、电流信息，所需信息量少，结合基于权重系数负荷等效模型计算出的等效负荷三相参数和系统虚拟等值阻抗，即可快速、准确地追溯判断三相三线...
【技术保护点】
一种基于权重负荷等效模型的三相不平衡责任溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选定PCC点基波电流的正方向，采集三相三线制某一频谱分析时间窗内公共连接点的母线电压波形和电流波形，对其进行傅立叶分解，得到基波电压相量基波电流相量基于基波电压和电流，假设系统等值电压源和阻抗三相对称，计算求出系统三相虚拟等值电势和虚拟基波阻抗ZS；2)将步骤1)中的基波电压应用对称分量法进行分解，得到基波电压的正序分量与负序分量将步骤1)的基波电流应用对称分量法进行分解，得到基波电流的正序分量与负序分量利用基波电压和电流的负序分量，得到PCC点处的负序有功功率P‑；3)将步骤2)的基波电流负序分量乘以权重系数ωa、ωb、ωc(ωa+ωb+ωc＝1)线性分解为三部分，三组负序分量分别以A相、B相、C相为参考相做正序化旋转，得到正序化的负序电流分量将非参考相的原负序电流分量减去正序化旋转的负序电流分量，得到非参考相间的负序电流分量4)利用步骤1)中的系统三相对称的虚拟等值电势步骤2)中的基波电流正序分量、步骤3)中的正序化基波电流负序分量及非参考相间的负序电流分量，计算得到基波正序导纳、正序化的负序导纳、非参...
【技术特征摘要】
1.一种基于权重负荷等效模型的三相不平衡责任溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选定PCC点基波电流的正方向，采集三相三线制某一频谱分析时间窗内公共连接点的母线电压波形和电流波形，对其进行傅立叶分解，得到基波电压相量基波电流相量基于基波电压和电流，假设系统等值电压源和阻抗三相对称，计算求出系统三相虚拟等值电势和虚拟基波阻抗ZS；2)将步骤1)中的基波电压应用对称分量法进行分解，得到基波电压的正序分量与负序分量将步骤1)的基波电流应用对称分量法进行分解，得到基波电流的正序分量与负序分量利用基波电压和电流的负序分量，得到PCC点处的负序有功功率P-；3)将步骤2)的基波电流负序分量乘以权重系数ωa、ωb、ωc(ωa+ωb+ωc＝1)线性分解为三部分，三组负序分量分别以A相、B相、C相为参考相做正序化旋转，得到正序化的负序电流分量将非参考相的原负序电流分量减去正序化旋转的负序电流分量，得到非参考相间的负序电流分量4)利用步骤1)中的系统三相对称的虚拟等值电势步骤2)中的基波电流正序分量、步骤3)中的正序化基波电流负序分量及非参考相间的负序电流分量，计算得到基波正序导纳、正序化的负序导纳、非参考相的相间导纳；5)将步骤4)的基波正序导纳、正序化的负序导纳由Y接转为Δ接形式，与非参考相的相间导纳并联，得到总的基波三相不平衡相间阻抗[ZABZBCZCA]，然后将三个相间阻抗由Δ接转为Y接形式，减去步骤1)中的系统三相虚拟等值阻抗ZS，即为三相三线制不平衡系统的等效负荷相阻抗[ZLAZLBZLC]；6)结合考虑步骤1)的系统虚拟等值阻抗、步骤2)的PCC点处负序有功功率和步骤5)的等效负荷相阻抗，从而判断三相不平衡源来自于系统或负荷。2.根据权利要求1所述的基于权重负荷等效模型的三相不平衡责任溯源方法，其特征在于，所述步骤1)中每周波采样128点，采样周期为6.4kHz，对三相电压信号与电流进行数字化处理，得到三相电压与电流的数据序列([uA(n)uB(n)uC(n)]及[iA(n)iB(n)iC(n)])；系统三相虚拟等值电势和虚拟基波阻抗ZS的计算公式为：其中j是虚数单位。3.根据权利要求1所述的基于权重负荷等效模型的三相不平衡责任溯源方法，其特征在于，所述步骤2)中基波电压和电流相量的正序分量与负序分量，通过以下公式计算，基波电压和电流的正序分量：U·A1+=(U·A1+αU·B1+α2U·C1)/3U·B1+=α2U·A1+U·C1+=αU·A1+I·A1+=(I·A1+αI·B1+α2I·C1)/3I·B1+=α2I·A1+I·C1+=αI·A1+]]>基波电压和电流的负序分量：U·A1-=(U·A1+α2U·B1+αU·C1)/3U·B1-=αU·A1-U·C1-=α2U·A1-I·A1-=(I·A1+α2I·B1+αI·C1)/3I·B1-=αI·A1-I·C1-=α2I·A1-]]>其中，j是虚数单位；利用上述基波负序电压和负序电流，得到PCC点负序有功功率P-，计算公式为：其中Re表示取实部。4.根据权利要求1所述的基于权重负荷等效模型的三相不平衡责任溯源方法，其特征在于，所述步骤3)中正序化的负序电流分量的计算公式为I·A1A-=ωaI·A1-I·B1A-=α2I·A1A-I·C1A-=αI·A1A-I·A1B-=αI·B1B-I·B1B-=ωbI·B1-I·C1B-=α2I·B1B-I·A1C-=α2I·C1C-I&C...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶顺，姚黎婷，廖坤玉，肖湘宁，李鹏飞，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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