一种无须求解谐波转移阻抗的分散式多谐波源责任量化方法

现有分散式多谐波源责任量化方法均采用谐波源等值电路(常用诺顿等效模型)的外部端口电流(统称为"谐波源端口电流")来计算该谐波源对关注母线的谐波贡献度。由于谐波源端口电流受基尔霍夫定律约束,只要电网中某谐波源端口电流发生变化,所有谐波源对关注母线的谐波贡献度会随之改变,但该电流通常是谐波源和背景谐波耦合作用的结果,由此计算的谐波贡献度不能真实反映该谐波源的发射水平。基于此,文中运用谐波源电流本身而非谐波源端口电流来计算谐波贡献度,所提方法直接计算各谐波源对关注母线的谐波电压矢量贡献,而无须求解各谐波源对关注母线的谐波转移阻抗,减少了误差累积效应,可更为公平合理地反映各谐波源责任。仿真和实验算例验证了所提方法的有效性和准确性。     

多谐波源系统耦合因子研究

在多谐波源的电力系统中,谐波源之间相互影响、相互干扰,研究谐波源之间的耦合机理及其权重计算对谐波源责任区分及谐波解耦有重要意义。将多谐波源系统分为集中式多谐波源系统和分布式多谐波源系统来讨论。对于集中式多谐波源系统,在高次谐波频率下,提出基于戴维南等效电路的多谐波源电力系统模型,并给出诺顿等效电路,然后利用偏最小二乘法估算耦合因子大小。对于分布式多谐波源系统,同样建立模型,估算谐波源互阻抗,给出耦合因子大小。最后,集中式多谐波源系统以5谐波源系统为例,建立了MATLAB仿真模型,计算耦合权重;分布式多谐波源系统以IEEE 13节点为仿真模型,给出耦合因子大小。     

多谐波源条件下的谐波污染责任划分研究

电网中各母线的谐波电压是所有谐波源共同作用的效果,因此准确区分各主要谐波源在特定母线上的谐波贡献对划分谐波污染责任有着重要意义.首先分析并指出区分各谐波源谐波贡献的关键在于准确计算谐波源节点与所关注母线间的谐波互/自阻抗,在此基础上提出一种"非干预式"的谐波贡献划分方法.该方法以各谐波源注入谐波电流中的快速变化分量为工具,根据独立随机矢量的统计特性,抽取出各谐波源节点与关注母线间的谐波互/自阻抗,最后根据计算所得阻抗值分别计算出各谐波源对关注母线的矢量贡献和标量贡献.对IEEE 14节点的系统进行仿真,结果表明该方法可很好地区分各谐波源在特定母线上的谐波贡献,大大抑制了其他谐波源的波动对谐波贡献划分的不利影响,同时也为谐波污染的责任划分提供了新的依据.     

数字化主动配电网的多谐波源谐波责任划分方法

电网中公共连接点的谐波污染是多个谐波源共同作用的结果,为了更准确地划分公共连接点各个谐波源的谐波污染责任,提出了一种基于快速独立分量分析(FastICA)的多谐波源谐波污染责任划分方法。首先,准确划分谐波污染责任的前提是准确估算背景谐波和谐波传递阻抗,提出的方法可以基于FastICA完成背景谐波和谐波传递阻抗的估算;然后将各谐波源在PCC产生的谐波电压分量在PCC总谐波电压上矢量投影,计算得到各个谐波源的谐波责任;最后完成谐波污染责任划分。     

多谐波合成的测试与研究

冶理供电网络的谐波,从较精确地估算谐波电流源的谐波含量开始,同一接入点有多个谐波源时,首先考虑利用不同谐波源的相位关系,以减小注入电网的某些较低频率的谐波电流。采用先进的多通道数字化波形记录装置,可以同时记录下多个谐波电流源的数字离散畸变波形,利用快速傅里叶变换的算法,可以比较准确地分析出各个谐波电流源同一时间的畸变波形中基波电流以及各个谐波电流的幅值和初相位。从而在机理上说明,利用多个谐波源的相位关系可以减小谐波电流源的合成谐波电流。     

小电流接地故障谐波分析及其对谐波选线的影响

针对小电流接地系统单相接地故障的谐波选线原理,分析了电源侧、负荷侧和故障点自身的谐波源及其产生的故障谐波电流特征,在分别分析其独立作用对谐波选线影响的基础上,综合分析了多谐波源共同作用时对谐波选线的影响.研究表明:电源侧和负荷侧谐波源起主导作用,其主要通过故障点故障前谐波电压体现;故障点谐波源产生的谐波电流小、作用可忽略;各谐波源的大小、相位和故障点相对谐波源的位置是影响谐波选线的主要因素.仿真验证了上述观点.     

谐波阻抗测量及谐波源识别方法的探讨

针对电网中谐波源识别与谐波责任量化区分这一电能质量研究的基础问题,叙述了谐波阻抗测量的方法以及谐波源识别的研究现状,讨论了各种识别谐波源以及定量确定谐波责任的理论和技术方法,最后对电网中谐波源识别与谐波责任量化区分的发展趋势提出了看法。     

多谐波合成的测试与研究

冶理供电网络的谐波,从较精确地估算谐波电流源的谐波含量开始,同一接入点有多个谐波源时,首先考虑利用不同谐波源的相位关系,以减小注入电网的某些较低频率的谐波电流。采用先进的多通道数字化波形记录装置,可以同时记录下多个谐波电流源的数字离散畸变波形,利用快速傅里叶变换的算法,可以比较准确地分析出各个谐波电流源同一时间的畸变波形中基波电流以及各个谐波电流的幅值和初相位。从而在机理上说明,利用多个谐波源的相位关系可以减小谐波电流源的合成谐波电流。     

用户侧谐波源对PCC谐波水平的影响与区分

按照谐波源定位理论判断的结果,主要谐波源消失后反而可能加剧公共耦合点(PCC)处的谐波水平.从用户侧谐波源对PCC谐波电压、谐波电流的影响着手,提出了助增/助减谐波源的概念,并定义了区分助增/助减谐波源的综合判据,通过算例和IEEE测试系统进行了计算和仿真.所提出的助增/助减谐波源的概念和综合判据弥补了目前谐波定位理论的不足,对谐波治理方案的制订具有重要意义.     

基于谐波功率方向的谐波源识别方法研究

针对目前电力系统中非线性负荷增多导致谐波源识别困难的问题,文章提出基于谐波功率方向的谐波源识别方法。首先建立基于谐波功率方向的谐波源识别模型,并对模型进行求解分析,得出以谐波功率流向为判据的谐波源识别方法。其次,设计了基于FFT的谐波功率计量表,实现对各次谐波功率的测量。最后,结合所设计的谐波功率计量表对基于谐波功率方向的谐波源识别方法进行数字仿真验证,结果表明所提出的基于谐波功率方向的谐波源识别方法具有可行性和有效性。     

供电网络谐波潮流计算

介绍一种含有多个不同谐波源地区供电系统的谐波潮流计算的实用方法，针对天水地区供电网主要谐波源进行了测量，统计分析了天水地区电网各谐波源的特点及谐波含量，针对地区供电网的特点确定供电网元件的数学模型，利用序分量法进行供电网络谐波潮流的计算，最终给出系统中电压，电流的不平衡率及各节点的谐波电压畸变率和各支路通过的谐波电流的含有率，对计算结果和测量结果进行比较，表明该方法对了解含有多个不同谐波源地区的供电系统谐波分布是一种行之有效的方法。     

基于多层次模糊综合评判的谐波综合责任评估指标

准确划分谐波责任是有效实施谐波管理的前提,针对现有谐波责任评估指标存在各频次谐波责任评估结果无法统一,电压电流分责结果相异甚至矛盾的问题,统筹考虑各次谐波电压、谐波电压总畸变、各次谐波电流和谐波电流总畸变的评估结果,结合主观层次分析法确定相关权重,提出基于多层次模糊综合评判法的谐波综合责任评估指标,给出谐波电压总责任、谐波电流总责任和谐波综合责任三种评估结果,并通过IEEE 14标准测试系统验证该指标量化系统和用户谐波责任的可行性。     

基于秩次回归的系统谐波阻抗分析与谐波评估方法

将秩次回归应用于系统谐波阻抗分析与谐波评估。基于系统和用户的等效电路,可获得系统谐波阻抗、背景谐波和公共连接点谐波的解析表达式。利用在公共连接点同步测量得到的谐波电压、电流数据,将系统谐波阻抗和背景谐波作为回归方程的回归系数求出其最小二乘估计。使用残差秩次得分函数得到基于秩次回归的估计函数。采用最速下降法求取基于秩次回归估计函数的极小值即可获得基于秩次回归估计,并计算出用户谐波发射水平。该方法能够克服样本中异常数据对回归系数的影响,同时对误差项无正态性分布要求。仿真结果证明了该方法的有效性和准确性。     

基于互信息数据优选的系统侧谐波阻抗估计

谐波阻抗求解是谐波治理和合理谐波责任划分的前提。现有的谐波阻抗估计方法需要满足背景谐波波动小且用户侧谐波阻抗远大于系统侧谐波阻抗的条件。但电力系统中大量电力电子设备的使用导致这些条件可能难以满足。因此,本文提出一种基于互信息数据优选的系统侧谐波阻抗估计方法。首先通过独立分量分析(independent component anal-ysis, ICA)求解系统侧谐波电流,再筛选公共连接点(point of common coupling, PCC)处谐波电流与系统侧谐波电流互信息小的数据段,最后利用所筛数据段所对应的PCC处谐波电流与系统侧谐波电压协方差为零的特性估计谐波阻抗。与现有方法比较,本文所提出的方法在两侧谐波阻抗不满足远大于的情况下系统侧谐波阻抗估计结果更准确,适用范围更广泛。文章通过仿真实验和实测数据分析检验了该方法的有效性。     

三相整流装置谐波产生机理分析及简化模型

基于三相整流装置的谐波耦合矩阵模型,深入分析了此装置的谐波产生特性。整流装置供电电压对其谐波电流的影响可分为3个方面:基波电压的影响、与谐波电流次数相同的谐波电压的影响,以及由不同次数的谐波电压及其共轭相量产生的影响。根据整流装置谐波耦合矩阵模型的解析公式,对矩阵元素的取值规律进行了研究,分析了供电电压各部分影响的重要性,推导得出了经典的恒流源模型和诺顿等值电路模型的解析计算公式,并提出了忽略谐波电压共轭影响的简化模型。将各谐波模型应用于谐波潮流分析中,对模型的精度进行了评估,为谐波分析中三相整流装置谐波源模型的合理选择提供了理论参考。     

电能质量问题的研究和技术进展(二)--供电网谐波的测量与分析

首先介绍谐波的一般性质。在明确谐波分类的基础上，解释IEC6100—4—7对谐波测量与统计的基本要求。提出确定谐波源的基本方法。分析谐波模型的主要特点，对比几种常用谐波分析方法的适用范围，描述了多谐波源随机求和的实现途径。     

华东电网500kV系统背景谐波研究

根据华东５００ｋＶ电网中几个具有代表性的变电站连续２４ｈ谐波测量数据,统计分析了谐波的变化趋势,归纳出谐波的基本特征,并从谐波源及５００ｋＶ电网结构分析了产生该谐波特征的基本原因。根据统计分析,进行了谐波仿真计算,其结果与实测统计结果基本一致。提出了降低华东５００ｋＶ电网谐波的基本措施。     

多谐波源定位及谐波责任量化区分方法综述

谐波源的准确辨识对推动谐波奖惩机制的有效实施和谐波治理具有重要的意义。随着电网中多谐波源共存的情况日益普遍,一次针对单个谐波源进行辨识的研究思路已不再适用。为此,从多谐波源定位和谐波责任量化区分2个方面入手,对国内外的研究现状进行了归纳与总结。首先,介绍了谐波状态估计的数学模型以及应用该理论进行多谐波源定位的基本原理和具体方法,并指出这些方法存在的局限性;其次,在定义谐波责任指标的基础上,分2类研究场景梳理了多谐波源谐波责任的量化区分方法,并对相关研究的共性问题进行了分析;然后,结合电力电子化配电网中谐波呈现的动态时变特征,阐述了解决上述问题的最新研究进展;最后,提出该领域目前所面临的挑战,对未来需要深入探究的方向做出了展望。     

电力系统谐波状态估计研究

指出了开展谐波状态估计研究对于电力系统谐波监测和治理的重要意义,阐述了电力系统谐波状态估计的概念、功能,对现有的几种谐波状态估计方法进行了评述,介绍了谐波状态估计的数学模型,探讨了量测点的优化配置问题,最后对谐波状态估计技术今后应开展的工作进行了展望。     

背景谐波阻抗变化情况下的谐波责任划分

在实际电力系统中负荷的投切会改变系统谐波阻抗,现有基于背景谐波阻抗恒定的谐波责任划分方法并不适用。文章定量研究了背景谐波阻抗变化情况下的谐波责任划分,根据背景谐波阻抗变化时谐波电压和谐波电流之间的关系,提出斜率比较法辨识背景谐波阻抗变化的时间点,以此对样本数据进行分段处理,实现数据的自适应分段。在相同段内采用几何平均回归,实现背景谐波阻抗的准确估计,并完成谐波责任的分段划分。同时,定义了背景谐波阻抗变化情况下的总谐波责任指标来更有效地衡量用户的谐波责任大小。在诺顿等效电路中对本文方法进行仿真分析,并与传统方法进行比较,验证了文中方法的有效性和准确性。