【技术实现步骤摘要】
一种基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法
[0001]本专利技术涉及电能质量
，具体为一种基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法。
技术介绍
[0002]随着电力行业的逐步发展，电力系统的电力电子化率也逐渐提高。大量非线性负荷和冲击性负荷涌入电网，产生了严重的谐波污染问题。谐波对电力系统的影响主要包括谐波放大、谐振、使电力设备产生额外的附加损耗、缩短电力设备的使用寿命、干扰设备的正常运行及对测量带来误差和干扰等，更严重的是，谐波电流与系统侧阻抗相互作用进一步恶化公用电网的电压质量，影响与共用母线连接的其他电力负荷稳定运行，谐波污染已成为电网不可忽略的问题。目前，电力系统在谐波污染方面的两条解决途径是谐波管理和谐波治理，但是基于国家标准的谐波管理制度导致了非线性用户的治理积极性不足，电力谐波污染成为电力系统亟须解决的问题。
[0003]谐波问题给非线性用户和电网带来了许多困扰，尤其是大型工业园区用户。首先，谐波造成电能损耗，加大非线性用户的电费损失；其次，谐波会使得电力设备产生集肤效应，使得设备温度升高，缩短设...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：进行谐波损失分析和谐波治理需求分析，确定谐波治理需求综合评价指标集，包括输入指标和输出指标；步骤2：采用DEA方法从输入指标与输出指标两个方面评估非线性用户和园区的谐波治理需求，对多个决策单元的相对优劣性进行评估；步骤3：当出现大量或者全部决策单元都有效时，需考虑所有的可能权重来对决策单元进行评估,由此引入区间超效率模型；步骤4：由于得到的是每个决策单元的效率区间，故采用基于极大极小后悔值法对决策单元进行比较和排序。2.根据权利要求1所述的基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法，其特征在于，所述进行谐波损失分析包括：1)分析谐波引起的变压器和输电线路附加损耗：输电线路上的附加损耗分为基波电流引起的损耗和谐波电流引起的损耗，而谐波损耗为基波损耗的k
l
倍；计算输电线路的谐波损耗：其中：式中，ΔP
l
为谐波引起的输电线路附加损耗；h为谐波次数；l为最大谐波次数；R1为基波下的输电线路电阻；I1为基波电流；HRI
h
为h次谐波电流含有率，是谐波电流与基波电流的比率；R
h
为h次谐波电阻；变压器的损耗分为铜耗与铁耗，因谐波所产生的变压器附加损耗表示为：式中，ΔP
t
为谐波引起的变压器附加损耗；U
Ah
、U
Bh
、U
Ch
为A、B、C各相第h次谐波电压；I
Ah
、I
Bh
、I
Ch
为A、B、C各相第h次谐波电流；为A、B、C各相第h次谐波电压与谐波电流之间的相位差；2)分析谐波引起的变压器降容计算变压器的降容率：其中：式中，δ
t
为谐波引起的变压器降容率；S
t
、V
t
为变压器的额定容量和额定电压；S
r
、V
r
为变压器在谐波条件下的运行容量和电压有效值；I*
max
为最大允许电流标幺值；P*
LL
为变压器负载损耗标幺值；P*
EC
为变压器绕组涡流损耗；F
HL
为谐波损耗因子；
3)分析谐波造成的电力设备寿命缩短计算变压器的寿命损失率：其中：式中，L
T
为变压器在时间T内的寿命损失率；B为常数；θ(t)为t时刻的热点温度；F
AA
(t)为t时刻的老化因子，需根据不同的变压器设计标准进行修正；计算谐波条件下的电容器寿命：式中，L
c
为谐波条件下的电容器寿命；L0为正弦波形下标称电压时的电容器寿命；K
f
为波形系数；K
p
为峰值系数；K
rms
为均方根系数；a、b、c数值的大小表示三个因素对加速电容器老化的影响程度。3.根据权利要求1所述的基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法，其特征在于，所述输入指标包括：内部参数：变压器容量、输电线路长度、电容器容量；负荷参数：负荷总容量、谐波源数量、谐波源容量和谐波源总谐波发射特性；所述输出指标包括：设备损耗：变压器附加损耗、输电线路附加损耗、变压器降容损耗、变压器寿命损耗、电容器寿命损耗；国家标准：谐波电流含量裕度、谐波电压畸变率裕度；潜在风险：谐振峰值数量、谐振程度。4.根据权利要求3所述的基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法，其特征在于，所述谐振程度为：式中，U
fh
为h次谐波谐振情况下的谐波电压；U1为基波电压；所述谐波电压畸变率裕度为：式中，THD
UGB
为谐波电压畸变率限值；U
h
为第h次谐波电压；所述谐波电流含量裕度为：式中，HRI
GB
为谐波电流含有率限值，I
h
为第h次谐波电流。5.根据权利要求1所述的基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法，其特征在于，所述超效率模型表示为：
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