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。     

基于谐波有功功率贡献量的主谐波源定位

为了准确辨识和定位主谐波源,提出了一种基于谐波有功功率贡献量的方法。该方法综合考虑谐波电压和谐波电流的影响,不仅能够定量地划分各自的谐波责任,准确地判断出主谐波源的位置,而且克服了使用谐波电压贡献量或谐波电流贡献量进行主谐波源定位时存在的局限性。首先推导了系统侧和用户侧单独作用时对PCC处谐波有功功率贡献量公式,然后推广到多谐波源系统中,并建立了通用的数学模型,从理论上实现了对主谐波源的定位。最后以两个非线性用户系统为例进行Matlab/Simulink仿真分析,仿真结果与理论分析相一致,验证了该方法的正确性与有效性。     

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。     

基于独立分量分析和互信息的多谐波源定位

针对独立分量分析算法在谐波源定位中估计得到的各次谐波电流与谐波源电压不存在固定的对应关系,提出了一种基于独立分量分析(ICA)算法和互信息(MI)理论的多谐波源定位方法。独立分量分析算法用于估计由谐波源产生的谐波电流大小;互信息理论根据估计得到的谐波电流和母线电压之间的相关信息程度,精确确定多谐波源的位置。为了验证此方法的可行性,在PSCAD环境中,对有多个谐波源的IEEE-14母线网络进行了仿真。结果表明,这种方法在对电网参数未知的情况下,能够准确判断出多个谐波源的位置。     

基于复合判据的谐波／间谐波源识别方法

提出一种基于多种判据进行组合判别的谐波/间谐波源识别方法。在对有功功率符号进行分析的同时将无功功率与有功功率之比作为参考,判断功率角测量的可信性。在此基础上,根据负荷阻抗通常远大于系统阻抗的事实,追加绝对阻抗对不可信的数据进行补充判断,并利用有功功率大小关系判断是否有背景谐波/间谐波源共同存在的复杂情况。提出一种时域测量法提取谐波和间谐波参数,保证可获取更多的数据样本。对于间谐波源,利用间谐波成对存在的特点增加了补充判据。仿真实例证明,将各种方法结合在一起进行复合判断,能增强谐波/间谐波源识别的稳健性。     

电网谐波源定位方法仿真与分析

电网谐波问题将会给电力系统稳定带来极大的危害,因此文章结合配电网的运行状况与实际情况,在现有 谐波源定位方法和谐波状态估计法的基础上,提出了谐波电压状态估计的谐波源定位法.通过状态估计,得到配电网 全部节点的电压状态,然后依据节点谐波注入的量测方程,估计出节点的谐波注入电流,从而确定谐波源的所在的地 方.并在IEEE-13测试系统上完成 MATLB仿真,通过仿真与分析,最终验证该方法的有效性。     

电力系统谐波溯源方法综述

电力系统谐波溯源是谐波评估和治理的前提和基础.结合国内外谐波溯源的发展现状,从PCC点谐波电流和谐波电压责任划分两个角度,明确指出谐波溯源三个层面问题对应的物理和数学含义,并详细分析了戴维南和诺顿等效电路模型在解决谐波溯源问题时的不同与相同之处.从定量和定性分析两个层面,结合两种电路模型对上述各种溯源方法实现的关键问题、难度进行总结.根据当前电网技术的新发展,对谐波溯源需要进一步开展的研究进行了探讨.     

基于谐波功率法的污染责任分摊

综述了谐波源定向方面的研究成果,研究了谐波电压和谐波电流两个指标进行谐波污染责任分摊时存在的局限性,并综合考虑电流和电压对污染责任的影响,提出了基于谐波功率法的责任分摊方法。在理论上证明了谐波功率法的合理性,进而推广到多谐波源系统中。仿真分析验证了谐波功率法进行谐波污染源责任分摊的正确性。     

多谐波源系统中利用谐波抑制谐波初探

谐波是电网的主要危害之一,传统的抑制谐波的方法是加装滤波器.根据不同的谐波源产生的谐波不尽相同,文章提出一种"利用电网自身谐波抑制谐波"的思想,并讨论了不同时刻投切谐波源对电网的影响.     

非线性度法在配电网谐波源探测中的应用

针对用户负荷的非线性度与其谐波发射水平呈正比关系的特点,从谐波产生的角度出发克服系统侧背景谐波干扰,提出了一种基于单相和三相不平衡负荷的非线性度NLD(Non-linearity Degree)探测配电网中谐波源的新方法.基于用户负荷的时域等值模型,对实际测量到公共连接点处PCC(point of common coupling)电压和电流值经傅立叶变换消除噪声影响后,用对称分量法分解出各序分量,对各序分量求取非线性度,根据负荷总非线性度辨识出配电网中谐波源.通过对实际工程验证,证明了该方法的有效性和准确性,为合理高效治理谐波污染提供了重要依据.     

多谐波源用户的谐波责任分摊的定量分析

提出了一种分步分摊电压电流的谐波责任分摊方法.在考虑滤波器、谐波电压和谐波电流初相角、谐波源用户数目等因素的基础上,对该方法的分摊原理进行了分析,建立了多谐波源用户的谐波电压和电流责任分摊的通用数学模型,并给出了详细的实施步骤;最后,以某3谐波源用户系统为例,建立了PSCAD仿真模型,仿真分析了滤波器投入对谐波责任分摊的影响;结果表明所提方法可很好地分摊多谐波源用户间的谐波责任,大幅提高了谐波责任分摊的精确性.     

电压互感器谐波特性测量用可控谐波电压源的构建

谐波电压源的构建是开展电压互感器(Voltage Transformer,VT)谐波特性测量所需要解决的关键问题之一。为解决电压互感器谐波特性测量中要求谐波电压源容量大、谐波成分丰富且可控等问题,构建了以IGBT单相逆变器为核心的可控谐波电压源。分析了其工作原理、设计了系统参数并分析了控制器特性,仿真验证了所提方案的可行性。以此为基础构建了VT谐波特性测量平台并开展了输出性能测试,其输出结果进一步验证了所提方案的有效性,为VT谐波特性的测量及试验研究奠定了基础。     

基于谐波阻抗矩阵约束的系统侧谐波阻抗估计方法

谐波阻抗是谐波治理和谐波责任划分的重要参数,针对背景谐波波动的随机性,考虑基于诺顿等效电路方程的固有特点,提出一种基于谐波阻抗矩阵约束的谐波阻抗估计方法.针对复值信号在复数独立分量分析法的求解过程中存在的相角偏移问题,将谐波阻抗矩阵的结构加入复数独立分量分析的迭代过程中对其分离矩阵进行约束.分别基于符号判别法和比例缩放法解决次序不确定和幅值不确定性问题.所提方法对背景谐波波动适应性强,对数据点需求量少.仿真和实测结果说明了所提方法的正确性和有效性.     

背景谐波电压环境下的负载谐波电流检测方法

针对现有谐波电流检测方法未考虑公共连接点处谐波电流的耦合现象而导致谐波治理效果不理想的问题,提出了一种有效解决该问题的负载谐波电流检测方法。在分析现有检测方法不足的基础上,借鉴德国DIN40110-2标准分解电流的思想,以谐波电压为基准,依据等效前后负载消耗有功功率不变的原则,定义了谐波等效电导、集总谐波电压和集总谐波有功功率。利用希尔伯特变换对谐波电压进行移相。进而定义了集总谐波无功功率和谐波等效电纳,分解出由背景谐波电压产生的谐波电流。据此,可检测出负载谐波电流,实现背景谐波电压环境下对负载谐波电流的补偿。仿真分析及实测数据验证结果表明：采用所提方法对检测到的谐波电流进行补偿,可有效提高公共连接点的谐波治理效果。     

基于诺顿等效电路的多谐波源责任划分研究

明确区分多个非线性负载对电网公共连接点(PCC)处的谐波贡献是实现多谐波源责任划分的重要问题。首先采用波动量法将单相不控整流谐波源等效为诺顿等效模型,并通过谐波电流源值与单相不控整流电路的各次谐波电流值近似相等证明了诺顿等效模型的有效性。然后搭建了含有三个谐波源的等效电路,并等效出各自的诺顿等效模型。最后利用等效阻抗计算出各非线性负载各次谐波电压值,利用电压表示的谐波责任指标因子进行多谐波源电压责任分摊。文中方法简单明了且有效,有利于实际配电网含多谐波源责任划分的工程应用。     

输入电流的谐波检测计算与降谐处理方法

电力系统中的非线性负载引发的电源污染得到人们越来越广泛的关注.针对这一问题对一种典型非线性负载电流的谐波用波形法和直流测量法进行了分析.对谐波畸变率对广义功率因数的影响进行了讨论,最后给出了几种降低谐波的方法.     

Designing harmonic filters for adjustable-speed drives to complywith IEEE-519 harmonic limits

This paper discusses the application of the revised IEEE 519 harmonics standard to typical industrial facilities employing adjustable-speed drives (ASDs). The harmonic generation characteristics of ASDs are described. Requirements for control of the harmonic currents are developed as a function of the ASD characteristics, overall plant loading level, power system characteristics, and power-factor-correction requirements. Filter design procedures are presented for controlling the harmonic currents injected into the power system     

Heat pump harmonic evaluation

This paper analyzes the characteristics of harmonics produced by variable-speed electric heat pumps. Tests were performed to produce the worst-case harmonics, to determine the relationship between percent distortion and load, and to measure the propagation effects of harmonics and the filtering effects on harmonics by the lines and transformers.     

Optimal harmonic power flow

A new optimal harmonic power flow (OHPF) method is proposed in this paper. This new OHPF is designed to minimize the MW losses and the total harmonic voltage distortion while satisfying the power flow equations, harmonic power flow equations, security constraints and harmonic standard, etc. A two-level algorithm is used to solve the problem: the master level determines the settings of compensators and taps; and the slave level includes subproblems which involve cases of fundamental and harmonic frequencies separately. The test results for two power systems show the applicability of the proposed method