一种分数谐波源的检测和判断方法

摘要

本发明公开了一种分数谐波源的检测和判断方法，通过测量和计算分数谐波有功功率，在系统中检测出一个或多个分数谐波源。当存在多个分数谐波源时，能够对各个分数谐波源应分担的责任进行量化。包括以下步骤：在电力系统中利用电压互感器获得变电站母线电压信号，利用电流互感器获得连接到母线的各条线路电流信号，经过交流数据采集装置转换为数字数据。计算各个频率分量的有效值和相位，选择其中有效值最大的分数谐波分量，计算各条线路上的分数谐波有功功率。判定分数谐波有功功率为负数的一方为分数谐波源。如果存在多个分数谐波源，则按照各自有功功率大小占总有功功率的比例来量化每个分数谐波源造成的影响程度。

主权项

一种分数谐波源的检测和判断方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：在包含变电站母线和线路的电力系统中，在变电站母线处利用电压互感器获得变电站母线电压信号，利用电流互感器获得电力系统侧进线和各个负荷侧出线的电流信号，并经过交流数据采集装置转换为数字数据；步骤二：计算出各个频率分量的有效值和相位:取连续200ms长度的电压和电流波形数据，计算出各个频率分量的有效值和相位；假设对一个母线电压u，一个电力系统侧电流和多个负荷侧电流进行连续200ms采样，采样率为6400Hz；记测量得到的电压u的波形数据为u＝{u₁,u₂,u₃,...,u_N}，其中N＝1280；则其中第k个频率分量的实部a_ku和虚部b_ku如下：实部：$a_{\mathrm{ku}}=\frac{2}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{u}_n\cos \left(\mathrm{kn}\frac{2\pi }{N}\right)$虚部：$b_{\mathrm{ku}}=\frac{2}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{u}_n\sin \left(\mathrm{kn}\frac{2\pi }{N}\right)$进一步计算得到：有效值U_ku：$U_{\mathrm{ku}}=\sqrt{{a_{\mathrm{ku}}}^2+{b_{\mathrm{ku}}}^2}/\sqrt{2}$相位θ_ku：θ_ku＝arctan(‑b_uk/a_ku)其中k＝1,2,3,…,320；类似地，对电流波形数据，按上述电压的有效值和相位的计算方法计算出各个电流的有效值和相位；步骤三：选取有效值最大的分数谐波分量，计算电力系统侧和各个负荷侧的分数谐波有功功率；步骤四：判定分数谐波有功功率为负数的一方为分数谐波源；如果存在多个分数谐波源，则按照各自有功功率大小占总有功功率的比例来量化每个分数谐波源所造成影响程度。