【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及谐波分析与控制，具体为一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法及系统。
技术介绍
1、随着现代工业和家庭电器的广泛应用，电力系统中的非线性负荷逐渐增加，导致电网中的谐波问题日益严重。谐波会对电力系统造成许多不利影响，如设备过热、绝缘老化、电能损失增加、电网效率降低等。因此，谐波分析与控制在电力工程领域中的重要性逐渐被认识到。传统的谐波分析方法主要基于频域分析，通过傅里叶变换将时域信号转换到频域，从而得到各个频率下的谐波分量。而谐波控制技术则包括被动滤波、主动滤波、混合滤波等方法，旨在减少或消除不良的谐波影响，确保电力系统的稳定和高效运行。
2、尽管现有的谐波分析与控制技术在很大程度上提高了电力系统的稳定性和效率，但仍存在一些不足之处。首先，传统的频域分析方法在处理快速变化或瞬时扰动的电流时可能不够准确。这是因为傅里叶变换基于稳态信号，对于非稳态或瞬时变化的信号，其分析结果可能存在误差。此外，传统的被动滤波器设计往往基于固定的工作条件，当电网条件发生变化时，其性能可能会受到影响。
3、其次，主动滤波技术虽然可以有效地补偿谐波，但其成本较高，且需要复杂的控制策略。此外，主动滤波器的引入可能会引起系统稳定性问题，特别是在大型电力系统中。混合滤波技术结合了被动滤波和主动滤波的优点，但其设计和控制更为复杂，需要更高的技术水平。
4、最后，尽管现有技术在很大程度上解决了谐波问题，但随着电力系统的复杂性和规模不断增加，新的挑战和问题也不断出现。例如，分布式发电、可再生能源的接入、电动汽车的
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的谐波分析与控制方法存在电流畸变评估准确率低，无法动态调整，效率低，以及无法提高电网稳定性的优化问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法及系统，包括：采集电网中的电流参数，对采集谐波电流参数分解；通过电流畸变指数模型评估电流畸变程度；基于电流畸变指数构建谐波源耦合器，抑制电流畸变；引入调整函数调整参数抑制电流畸变。
4、作为本专利技术所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法的一种优选方案，其中：所述对采集谐波电流参数分解包括采集电网中的电流参数，对电网中的电流进行实时监测，获取电流的实时数据，对负荷电流进行分解，分解电流分量定义功率分量表示为
5、iμ＝iμ||+iμ⊥
6、其中，iμ||为与电压相位一致的电流分量，iμ⊥为与电压相位垂直的电流分量，iμ为电流；
7、iμ||为比例分量表示为：
8、iμ||＝gμuμ0
9、其中，gμ为各相的等效电导，uμ0为相应的线-虚拟中性点的电压；
10、gμ为各相的等效电导，表示为：
11、
12、其中，pμ为u相的有功功率，uμ0为u相的线-虚拟中性点的电压的方均根值。
13、作为本专利技术所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法的一种优选方案，其中：所述对采集谐波电流参数分解包括对比例分量iμ||分解，表示为：
14、iμ||＝iμ∣s+iμ||v
15、其中，iμ∣s为对称的比例分量，iμ||v为不对称比例电流分量；
16、其中，iμ∣s定义为有功电流表示为：
17、iμ∣s＝iμp＝guμ0
18、其中，gμ为各相的等效电导，uμ0为相应的线-虚拟中性点的电压；
19、u相的总电流表示为：
20、iμ＝iμp+iμ||v+iμ⊥
21、其中，iμ⊥为正交分量，iμ||v为不对称分量；
22、电流分量相互正交，三相负荷的集总电流为：
23、
24、其中，iσ/u为总不平衡非有功电流，iσ⊥为总正交非有功电流，iσp为总有功电流，iσq为总非有功电流，iσ为总电流。
25、作为本专利技术所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法的一种优选方案，其中：所述通过电流畸变指数模型评估电流畸变程度包括构建电流畸变指数模型，量化电流的畸变程度，电流畸变指数模型表示为：
26、
27、其中，d为电流畸变指数，iμn为第n次谐波的电流分量，n为考虑的谐波次数；
28、当d≤0.1时，电网无电流畸变，继续监控电流状态；
29、当0.1<d≤0.5时，电网存在电流畸变，引入调整函数进行抑制；
30、当d>0.5时，对电网设备系统进行整体维修、更换以及升级。
31、作为本专利技术所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法的一种优选方案，其中：所述基于电流畸变指数构建谐波源耦合系数模型包括定义谐波源耦合系数表示谐波源耦合器在时间t的效率，表示为：
32、
33、其中，d(k)为在给定的kc下的电流畸变指数，β为衰减系数，t为时间范围。
34、作为本专利技术所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法的一种优选方案，其中：所述引入调整函数调整参数抑制电流畸变包括构建调整函数，表示在时间t下谐波源耦合器的调整量，表示为：
35、a(t)＝kc(t)×[1-γ×sin(ωt+φ)]
36、其中，γ是一个调整系数，ω是调整的频率，φ是相位偏移。
37、作为本专利技术所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法的一种优选方案，其中：所述引入调整函数调整参数抑制电流畸变包括根据调整函数输出量，对耦合器进行调整；
38、当a(t)≥0.7时，耦合器不进行调整；
39、当a(t)<0.7时，耦合器通过调整滤波器的电感值和电容值对谐波进行调整，滤波器的谐振频率与电感值呈负相关、与电容值呈正相关；
40、所述滤波器设定电感值和电容值最大值和最小值，保证设备安全工作。
41、本专利技术的另外一个目的是提供一种一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制系统，其能通过电流畸变指数模型，更准确地评估电流的畸变程度，有效地抑制电流畸变，提高电网的稳定性和效率。
42、作为本专利技术所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制系统的一种优选方案，其中：包括初始化模块，负荷电流分解模块，电流畸变评估模块，电流畸变抑制模块；所述初始化模块用于对电网中的电流实时监测并获取实时电流数据；所述负荷电流分解模块用于将电流分量相互正交，输出三相负荷的集总电流；所述电流畸变评估模块用于通过电流畸变指数模型，评估电流的畸变程度；所述电流畸变抑制模块用于通过谐波源耦合器引入调整函数，抑制电流畸变。
43、一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述对采集谐波电流参数分解包括采集电网中的电流参数，对电网中的电流进行实时监测，获取电流的实时数据，对负荷电流进行分解，分解电流分量定义功率分量表示为
3.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述对采集谐波电流参数分解包括对比例分量iμ||分解，表示为：
4.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述通过电流畸变指数模型评估电流畸变程度包括构建电流畸变指数模型，量化电流的畸变程度，电流畸变指数模型表示为：
5.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述基于电流畸变指数构建谐波源耦合系数模型包括定义谐波源耦合系数表示谐波源耦合器在时间t的效率，表示为：
6.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述引入调整函数调整参数抑制电
7.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述引入调整函数调整参数抑制电流畸变包括根据调整函数输出量，对耦合器进行调整；
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法的系统，其特征在于：包括初始化模块，负荷电流分解模块，电流畸变评估模块，电流畸变抑制模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述对采集谐波电流参数分解包括采集电网中的电流参数，对电网中的电流进行实时监测，获取电流的实时数据，对负荷电流进行分解，分解电流分量定义功率分量表示为
3.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述对采集谐波电流参数分解包括对比例分量iμ||分解，表示为：
4.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述通过电流畸变指数模型评估电流畸变程度包括构建电流畸变指数模型，量化电流的畸变程度，电流畸变指数模型表示为：
5.如权利要求1所述的一种基于谐波源耦合的节能电器电流畸变抑制方法，其特征在于：所述基于电流畸变指数构建谐波源耦合系数模型包括定义谐波源耦合系数表示谐波源耦合器在时间t的效率，表示为：
6.如权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵云斌，陈思雨，欧新，董天强，孙航，姚磊，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。