一種諧波責(zé)任分?jǐn)偭炕u(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電能質(zhì)量領(lǐng)域，具體涉及一種諧波責(zé)任分?jǐn)偭炕u(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)的快速發(fā)展，大量非線(xiàn)性負(fù)荷接入電網(wǎng)，并向電網(wǎng)注入諧波電流，且在各 母線(xiàn)上形成諧波電壓，從而影響電網(wǎng)中其它電氣設(shè)備的正常工作。如何準(zhǔn)確識(shí)別諧波源并 將各個(gè)諧波源所產(chǎn)生的諧波電流分離，確定其各自責(zé)任，仍然是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。工程 上一般根據(jù)單個(gè)污染用戶(hù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行諧波發(fā)射水平評(píng)估，用電企業(yè)依此確定諧波治理 方案，電力部門(mén)依此進(jìn)行經(jīng)濟(jì)懲獎(jiǎng);但公共連接點(diǎn)一般可能存在多個(gè)諧波源用戶(hù)，用戶(hù)之間 如何精確地進(jìn)行諧波責(zé)任分?jǐn)偸沁M(jìn)行諧波治理和經(jīng)濟(jì)懲獎(jiǎng)的科學(xué)根據(jù);而對(duì)于采用諧波治 理措施的用戶(hù)，當(dāng)其投入濾波器組后，外界諧波電流除注入系統(tǒng)外，還有部分電流會(huì)流入濾 波支路。外界諧波電流的注入一方面會(huì)造成濾波器過(guò)載運(yùn)行，甚至?xí)?dǎo)致電容器爆裂事故 發(fā)生;另一方面也會(huì)造成對(duì)各用戶(hù)諧波源諧波責(zé)任分?jǐn)偟呐袆e不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有多用戶(hù)諧波源系統(tǒng)中存在的諧波責(zé)任分 攤問(wèn)題，提出了一種諧波責(zé)任分?jǐn)偭炕u(píng)估方法。該方法可較為全面的量化計(jì)算節(jié)點(diǎn)處各 用戶(hù)和系統(tǒng)側(cè)的諧波責(zé)任，為電力部門(mén)和用戶(hù)進(jìn)行科學(xué)、公正的諧波責(zé)任分?jǐn)偺峁┘夹g(shù)支 撐。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種諧波責(zé)任分?jǐn)偭炕u(píng)估方法，包括：
[0005] S1)對(duì)需要量化分析諧波責(zé)任的公共耦合節(jié)點(diǎn)電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量；
[0006] S2)根據(jù)測(cè)得的電氣數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算等效電路系統(tǒng)側(cè)與用戶(hù)側(cè)的諧波責(zé)任分?jǐn)偅?br>[0007] S3)分析和計(jì)算等效電路用戶(hù)側(cè)各用戶(hù)之間的諧波責(zé)任分?jǐn)偅?br>[0008] S4)重復(fù)步驟S1-S3復(fù)數(shù)次，將步驟S2和S3得到的結(jié)果取平均值作為最終的諧波責(zé) 任分?jǐn)偭炕u(píng)估結(jié)果。
[0009] 所述的方法，步驟S1的測(cè)量方法包括:通過(guò)傳感器測(cè)量需評(píng)估諧波責(zé)任的公共耦 合節(jié)點(diǎn)電氣數(shù)據(jù)，電氣數(shù)據(jù)包括基波和諧波電壓、電流、相角數(shù)據(jù)。
[0010] 所述的方法，步驟S2的計(jì)算方法包括:用諾頓等效電路，將系統(tǒng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)均等效 為諧波阻抗和諧波電流源的并聯(lián)，然后分別計(jì)算系統(tǒng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)的各次諧波電流責(zé)任分?jǐn)?和系統(tǒng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)的各次諧波電壓責(zé)任分?jǐn)偂?br>[0011] 所述的方法，系統(tǒng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)的h次諧波電流責(zé)任分?jǐn)偟挠?jì)算方法包括：
[0012] 計(jì)算Ishupf和Iedmpf的比值即得到所述的電流責(zé)任分?jǐn)?，?jì)算公式為
[0014]其中，/sS為系統(tǒng)側(cè)h次等效諧波電流源，/_為用戶(hù)側(cè)h次等效諧波電流源，為為 h和共同作用時(shí)系統(tǒng)側(cè)流向用戶(hù)側(cè)的h次諧波電流，Ishnf為/?Α$e在h i：的投影值， /、/,?為/s&單獨(dú)作用時(shí)用戶(hù)側(cè)流向系統(tǒng)側(cè)的h次諧波電流，Iedmf為在/?上的投影 值，/?為U單獨(dú)作用時(shí)系統(tǒng)側(cè)流向用戶(hù)側(cè)的h次諧波電流;aih、a ish-P。。、aiah-p。。分別為 電流/λ、/，, ;《、/?λ-_的相角；
[0015] 并且，/sAf和的計(jì)算方法為
[0016] Ish-pcc =(Ih + UhiZsh) *Zsh f(Zsh + Zei])
[0017] iech^pcc = {Uhizeij-ihrzeij msh + Ze?}
[0018] 其中，仏為心和共同作用時(shí)公共耦合節(jié)點(diǎn)處的h次諧波電壓，Zeq為L(zhǎng)的諧波 阻抗，Zsh為/.,:,的諧波阻抗。
[0019] 所述的方法，系統(tǒng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)的h次諧波電壓責(zé)任分?jǐn)偟挠?jì)算方法包括：
[0020] 計(jì)算Ush-ndPUechupf的比值即得到所述的電壓責(zé)任分?jǐn)?，?jì)算公式為
[0022] 其中，Ush-PCC-Pf為在仏上的投影值，為??Α單獨(dú)作用時(shí)公共耦合節(jié)點(diǎn)處 的h次諧波電壓，Uah-nf為^在I/,,上的投影，__為/^單獨(dú)作用時(shí)公共耦合節(jié)點(diǎn) 處的h次諧波電壓，auh、a ush-pcc、auech-ρ。。分別為電壓|7α.、的相角；
[0023] 并且，pee和1/^^的計(jì)算方法為
[0026] 所述的方法，步驟S3的計(jì)算方法包括:根據(jù)諾頓定理，將用戶(hù)側(cè)每個(gè)用戶(hù)的負(fù)荷支 路等效成用戶(hù)諧波電流源、諧波阻抗和濾波阻抗的并聯(lián)，然后分別計(jì)算用戶(hù)側(cè)的各用戶(hù)、各 次諧波電流責(zé)任分?jǐn)偤透饔脩?hù)、各次諧波電壓責(zé)任分?jǐn)偂?br>[0027] 所述的方法，設(shè)有η個(gè)用戶(hù)負(fù)荷支路，各用戶(hù)諧波電流責(zé)任分?jǐn)偟挠?jì)算方法是計(jì)算 兩個(gè)不同支路i、j的Ihcd-nf和Ihdupf的比值，其計(jì)算公式為
[0029]其中，Ihcinf為方向上的投影值，為第i個(gè)支路h次用戶(hù)諧波 電流源/&單獨(dú)作用時(shí)流入系統(tǒng)的諧波電流，id為h次用戶(hù)總體等效諧波電流源，/w為所 有h次用戶(hù)諧波電流源共同作用時(shí)在第i個(gè)支路上的諧波電流，Zchl為第i個(gè)支路h次諧波阻 抗，Z fhl為第i個(gè)支路h次濾波阻抗，L/ft為所有h次用戶(hù)諧波電流源共同作用時(shí)公共耦合節(jié)點(diǎn) 處產(chǎn)生的諧波電壓，~。11、(^。:11。。分別為電流/".,,/./?、;)￡?的相角;所有帶下標(biāo)；[的參數(shù)符號(hào) 換成j即為第j個(gè)支路相對(duì)應(yīng)的參數(shù)；
[0030] 然后重復(fù)上述計(jì)算步驟，直至計(jì)算出所有不同支路之間的電流責(zé)任分?jǐn)偙壤?，?得到各用戶(hù)諧波電流責(zé)任分?jǐn)偂?br>[0031] 所述的方法，各用戶(hù)諧波電壓責(zé)任分?jǐn)偟挠?jì)算方法是計(jì)算兩個(gè)不同支路i、j的 Uhci-PCC-Pf和Uhcj-PCC-Pf的比值，其計(jì)算公式為
[0033] 其中，Uhci-PCC-Pf為在方向上的投影值，[km為第i個(gè)支路h次用戶(hù)諧 波電流源單獨(dú)作用時(shí)公共耦合節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生的諧波電壓，為公共耦合節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生的h 次等效諧波電壓，其值與仏相等;^。^^^。。分別為電壓土^…^的相角:所有帶下 標(biāo)i的參數(shù)符號(hào)換成j即為第j個(gè)支路相對(duì)應(yīng)的參數(shù)；
[0034] 然后重復(fù)上述計(jì)算步驟，直至計(jì)算出所有不同支路之間的電壓責(zé)任分?jǐn)偙壤?，?得到各用戶(hù)諧波電壓責(zé)任分?jǐn)偂?br>[0035] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：該方法針對(duì)現(xiàn)有多用戶(hù)諧波源系統(tǒng)中存在的諧波責(zé)任分?jǐn)倖?wèn)題， 提出了一種逐步分?jǐn)傆?jì)算電壓、電流的諧波責(zé)任分?jǐn)偡椒?，該方法綜合考慮了系統(tǒng)中的諧 波治理裝置、諧波電壓和電流的初始相角和諧波源用戶(hù)數(shù)等影響因素，可較為全面的量化 計(jì)算節(jié)點(diǎn)處各用戶(hù)和系統(tǒng)側(cè)的諧波責(zé)任，為電力部門(mén)和用戶(hù)進(jìn)行科學(xué)、公正的諧波責(zé)任分 攤提供技術(shù)支撐。
【附圖說(shuō)明】
[0036]附圖1為諧波責(zé)任分?jǐn)偭炕u(píng)估計(jì)算流程圖。
[0037]附圖2為系統(tǒng)和用戶(hù)等效電路。
[0038]附圖3為單諧波源的等效電路。
[0039]附圖4為多諧波源等效電路。
【具體實(shí)施方式】
[0040]本發(fā)明提供了一種諧波責(zé)任分?jǐn)偭炕u(píng)估方法，包括:S1)對(duì)需要量化分析諧波責(zé) 任的pcc(公共聯(lián)接點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)電壓、電流以及諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量;S2)分析計(jì)算用戶(hù)側(cè)與系統(tǒng) 側(cè)的諧波責(zé)任，應(yīng)用諾頓原理將用戶(hù)等效為一個(gè)諧波源，量化評(píng)估pec節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的諧波責(zé) 任;S3)分析等效用戶(hù)側(cè)各用戶(hù)之間的諧波責(zé)任，分別進(jìn)行諧波電壓和諧波電流責(zé)任分?jǐn)偅?S4)按上述步驟多次測(cè)量計(jì)算，取算術(shù)平均值，得到各用戶(hù)和系統(tǒng)的量化諧波責(zé)任值。該方 法針對(duì)現(xiàn)有多用戶(hù)諧波源系統(tǒng)中存在的諧波責(zé)任分?jǐn)倖?wèn)題，提出了一種逐步分?jǐn)傆?jì)算電 壓、電流的諧波責(zé)任分?jǐn)偡椒?，該方法綜合考慮了系統(tǒng)中的諧波治理裝置、諧波電壓和電流 的初始相角和諧波源用戶(hù)數(shù)等影響因素，可較為全面的量化計(jì)算節(jié)點(diǎn)處各用戶(hù)和系統(tǒng)側(cè)的 諧波責(zé)任，為電力部門(mén)和用戶(hù)進(jìn)行科學(xué)、公正的諧波責(zé)任分?jǐn)偺峁├碚撘罁?jù)和技術(shù)支撐。
[0041] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳述本發(fā)明。
[0042] -種諧波責(zé)任分?jǐn)偭炕u(píng)估方法，包括：
[0043] S1)對(duì)需要量化分析諧波責(zé)任的pcc(公共聯(lián)接點(diǎn))節(jié)點(diǎn)電壓、電流以及諧波數(shù)據(jù)進(jìn) 行測(cè)量；
[0044] S2)分析計(jì)算用戶(hù)側(cè)與系統(tǒng)側(cè)的諧波責(zé)任，應(yīng)用諾頓原理將用戶(hù)等效為一個(gè)諧波 源，量化評(píng)估pcc節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的諧波責(zé)任；
[0045] S3)分析等效用戶(hù)側(cè)各用戶(hù)之間的諧波責(zé)任，分別進(jìn)行諧波電壓和諧波電流責(zé)任 分?jǐn)偅?br>[0046] S4)按上述步驟多次測(cè)量計(jì)算，取算術(shù)平均值，得到各用戶(hù)和系統(tǒng)的量化諧波責(zé)任 值。
[0047] 上述步驟S1中，測(cè)量需評(píng)估諧波責(zé)任的pcc節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，包括基波和諧波電壓、電流 數(shù)據(jù)等。
[0048]上述步驟S2中，采用諾頓等效電路，將系統(tǒng)和用戶(hù)均等效為諧波阻抗和恒定電流 源的并聯(lián)，并假設(shè)PCC處電壓、電流向量及兩側(cè)諧波阻抗已知，圖2所示的等效電路對(duì)PCC處 的某次諧波電壓和電流進(jìn)行分析，圖3為分解后所示的h次諧波對(duì)應(yīng)的等效電路。
[0049] 圖2中，/_、分別為等效用戶(hù)側(cè)諧波電流源和系統(tǒng)側(cè)諧波電流源;Ζμ、Ζα分別 為對(duì)應(yīng)的諧波阻抗；An、分別為^