一种配电网络中的谐波源识别方法

摘要

一种配电网络中的谐波源识别方法，属电力技术领域，用于解决谐波源识别问题。其技术方案是：根据实际测量的公共点电压、负荷支路电流，计算出随采样时间变化的负荷电阻参数、电感参数或电容参数倒数序列值，及它们的平均值；再根据负荷支路电流和上述电阻参数、电感参数或电容参数倒数序列值的平均值，反算出电网线性负荷电压；然后计算出公共点电压与计算的线性负荷电压的n个差值序列的非线性量化因子；最后将非线性量化因子与经验阈值相比较，判断负荷是否为谐波源负荷。本发明不仅判断准确、可靠，而且不受其它因素限制，能在任何条件下对谐波源进行识别。

主权项

1.一种配电网络中的谐波源识别方法，其特征是，它根据实际测量的公共点电压[u(t)]、负荷支路电流[i(t)]，计算出随采样时间变化的负荷电阻参数[R(t)]、电感参数[L(t)]或电容参数倒数[1/C(t)]的序列值、及它们的平均值[R、L或1/C]；再根据负荷支路电流[i(t)]和上述电阻参数[R(t)]、电感参数[L(t)]或电容参数倒数[1/C(t)]序列值的平均值[R、L或1/C]，反算出电网线性负荷电压[u′(t)]；然后计算出公共点电压[u(t)]与计算的线性负荷电压[u′(t)]的n个差值序列[e_i]的非线性量化因子[λ＝∑|e_i|/n]；最后将非线性量化因子[λ]与经验阈值[σ]相比较，判断负荷是否为谐波源负荷；具体计算按如下步骤进行：a.采集公共点电压[u(t)]、负荷支路电流[i(t)]，并根据它们的基波相位差判断该负荷是阻性负荷、感性负荷还是容性负荷；b.计算随采样时间变化的负荷电阻参数[R(t)]、电感参数[L(t)]或电容参数倒数[1/C(t)]序列值：对采样时间间隔是Δt的采样序列，选择任意的四个连续的采样点进行计算，如连续四个采样点电压为u₀、u₁、u₂、u₃，相应的四个电流值为i₀、i₁、i₂、i₃；对感性负荷，由下式计算电阻参数[R(t)]序列值中的一个电阻[R₁]和电感参数[L(t)]序列值中的一个电感[L₁]：$R_1=\frac{u_1{i}_3-u_1{i}_1-u_2{i}_2+u_2{i}_0}{i_1{i}_3-i_1^2-i_2^2+i_0{i}_2},$L₁＝λ₁·2Δt，式中，${\lambda }_1=\frac{u_1{i}_2-u_2{i}_1}{i_1^2+i_2^2-i_0{i}_2-i_1{i}_3};$对容性负荷，由下式计算电阻参数[R(t)]序列值中的一个电阻[R₁]和电容参数倒数[1/C(t)]序列值中的一个值$R_1=\frac{u_1{i}_3-u_1{i}_1-u_2{i}_2+u_2{i}_0}{i_1{i}_3-i_1^2-i_2^2+i_0{i}_2},$$\frac{1}{C_1}={\lambda }_1·\frac{1}{2\mathrm{\Delta t}};$c.计算出随采样时间变化的负荷电阻参数[R(t)]、电感参数[L(t)]或电容参数倒数[1/C(t)]序列值的平均值[R、L或1/C]：n个随时间变化的R(t)、L(t)、的平均值分别由下式求得：$R=\frac{\underset{1}{\overset{n}{\Sigma }}{R}_i}{n},$$L=\frac{\underset{1}{\overset{n}{\Sigma }}{L}_i}{n}=\frac{\underset{1}{\overset{n}{\Sigma }}{\lambda }_i}{n}·2\mathrm{\Delta t}$$\frac{1}{C}=\frac{\underset{1}{\overset{n}{\Sigma }}\frac{1}{C_i}}{n}·\frac{1}{2\mathrm{\Delta t}};$d.根据负荷支路电流[i(t)]和电阻参数[R(t)]、电感参数[L(t)]或电容参数倒数[1/C(t)]序列值的平均值[R、L或1/C]，反算出电网线性负荷电压[u′(t)]：对任意四个连续的采样点进行计算，根据连续的四个电流采样点的电流值i₀、i₁、i₂、i₃，反算出电网线性负荷电压序列的一个电压值：对感性负荷，为$u_1^{\prime }={\mathrm{Ri}}_1+L\frac{i_2-i_0}{2\mathrm{\Delta t}};$对容性负荷，为$u_1^{\prime }={\mathrm{Ri}}_1+\frac{1}{C}(i_2-i_0)·2\mathrm{\Delta t};$e.根据公共点电压[u(t)]与计算的线性负荷电压[u′(t)]的n个差值序列[e_i]：将反算的一系列电压值[u′(t)]与实际采集的电压值[u(t)]相减，得到n个差值序列[e_i]；f.计算出非线性量化因子：λ＝∑|e_i|/n；g.判断负荷是否为谐波源负荷：若非线性量化因子[λ]的值大于经验阈值[σ]，负荷为谐波源负荷，否则为线性负荷。