专利名称：适用于电能质量数据交换格式的谐波污染责任的计算方法
技术领域：
本发明属于谐波污染责任计算方法设计领域，尤其涉及一种适用于电能质量数据交换格式的谐波污染责任的计算方法。
背景技术：
针对电力系统谐波污染，我国电力法规定:“谁污染，谁治理”，但目前电力系统对各种谐波污染源缺乏定量的责任划分，责任不清的现状给谐波治理带来了困难。谐波电压责任是衡量谐波污染责任的常用指标，国内外关于谐波污染责任计算的方法主要可以分为两类:基于等效电路化简法和基于数据分析方法。等效电路化简法建立了定量的谐波污染责任与公共连接点处谐波电压和电流以及电网侧与用户侧参考阻抗之间的关系。该方法需要测量公共连接点处的谐波电压和电流并利用合理方法提取谐波分量，当电网侧或用户侧参数发生变化时，需调整参考阻抗，因此不方便于实际应用。不同于等效电路化简法，数据分析方法避免了等效模型的建立，当电网侧或用户侧参数发生变化时，该方法也是有效的。数据分析方法主要有:神经网络方法、利用数据方差特性的方法、线性回归方法及其改进。这类方法利用公共连接点处谐波电压和电流值计算谐波阻抗，并进而计算谐波污染责任。然而，不管是等效电路化简法还是数据分析方法，都是在电压和电流瞬时值的基础上完成的，与目前电能质量日常监测系统主要提供电压电流有效值等统计值的现状不符。考虑到电网日常电能质量监测数据往往表示成电能质量交换数据格式的实际情况，有必要设计电能质量交换数据格式下公共连接点处的谐波污染责任计算方法。

发明内容
针对上述背景技术中提到的基于电压电流瞬时值计算谐波污染责任的不足，本发明提出了一种适用于电能质量数据交换格式的谐波污染责任的计算方法。一种适用于电能质量数据交换格式的谐波污染责任的计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤:步骤1:根据电网的标称电压和公共连接点的三相短路容量，计算系统谐波阻抗；步骤2:根据步骤I得到的系统谐波阻抗和电能质量数据交换格式提供的接入公共连接点处关注谐波源的谐波电流有效值幅值，计算关注谐波源对公共连接点母线贡献的谐波电压有效值幅值；步骤3:根据步骤2得到的关注谐波源贡献的谐波电压有效值幅值和电能质量数据交换格式提供的公共连接点处母线的谐波电压有效值幅值，计算公共连接点处除关注谐波源外其余谐波源在母线处贡献的背景谐波电压有效值幅值；步骤4:根据步骤3得到的背景谐波电压有效值幅值和电能质量数据交换格式提供的公共连接点处母线的谐波电压有效值幅值，计算母线谐波电压有效值和关注谐波源贡献的谐波电压有效值之间的夹角余弦；步骤5:根据步骤2得到的关注谐波源贡献的谐波电压有效值幅值和步骤4得到的夹角余弦以及公共连接点处母线的谐波电压有效值幅值，计算关注谐波源的谐波污染责任。步骤I中，计算系统谐波阻抗的公式为:
权利要求
1.一种适用于电能质量数据交换格式的谐波污染责任的计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤: 步骤1:根据电网的标称电压和公共连接点的三相短路容量，计算系统谐波阻抗； 步骤2:根据步骤I得到的系统谐波阻抗和电能质量数据交换格式提供的接入公共连接点处关注谐波源的谐波电流有效值幅值，计算关注谐波源对公共连接点母线贡献的谐波电压有效值幅值； 步骤3:根据步骤2得到的关注谐波源贡献的谐波电压有效值幅值和电能质量数据交换格式提供的公共连接点处母线的谐波电压有效值幅值，计算公共连接点处除关注谐波源外其余谐波源在母线处贡献的背景谐波电压有效值幅值； 步骤4:根据步骤3得到的背景谐波电压有效值幅值和电能质量数据交换格式提供的公共连接点处母线的谐波电压有效值幅值，计算母线谐波电压有效值和关注谐波源贡献的谐波电压有效值之间的夹角余弦； 步骤5:根据步骤2得到的关注谐波源贡献的谐波电压有效值幅值和步骤4得到的夹角余弦以及公共连接点处母线的谐波电压有效值幅值，计算关注谐波源的谐波污染责任。
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述计算系统谐波阻抗的公式为: 7 _而N / >\ ~ 其中，Zhx是母线X处除用户D以外的系统和其它用户的等效系统h次谐波阻抗；UN表示电网的标称电压，单位:千伏；sk为公共连接点的三相短路容量,单位:兆伏安；h表示谐波次数。
3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述关注谐波源对公共连接点母线贡献的谐波电压有效值幅值的计算公式为: UhX, D-1 ZhX I IhD 其中，υω；Β表示关注谐波源D对公共连接点母线X贡献的h次谐波电压有效值幅值；ZhxI表示Zhx的幅值；Ιω为电能质量数据交换格式提供的接入公共连接点处关注谐波源D的h次谐波电流有效值幅值。
4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述公共连接点处除关注谐波源外其余谐波源在母线处贡献的背景谐波电压有效值幅值的计算公式为: ;r+抑,“+4(H) Uhnss =2 其中，Uhx,0表示公共连接点处除关注谐波源外其余谐波源在母线处贡献的背景谐波电压有效值幅值表示关注谐波源D对公共连接点母线X贡献的h次谐波电压有效值幅值；uhx是电能质量数据交换格式提供的公共连接点处母线的谐波电压有效值幅值；Kh是经验系数。
5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述母线谐波电压有效值和关注谐波源贡献的谐波电压有效值之间的夹角余弦的计算公式为:
6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述关注谐波源的谐波污染责任计算公式为:
全文摘要
本发明公开了电力技术领域的一种适用于电能质量数据交换格式的谐波污染责任的计算方法。其技术方案是，根据电网的标称电压和公共连接点的三相短路容量，计算系统谐波阻抗，在此基础上，计算关注谐波源对公共连接点母线贡献的谐波电压有效值幅值，然后求解公共连接点处除关注谐波源外其余谐波源在母线处贡献的背景谐波电压有效值幅值，并进一步计算母线谐波电压有效值和关注谐波源贡献的谐波电压有效值之间的夹角余弦，最终可以计算关注谐波源在母线处产生的谐波污染责任。本发明的有益效果是，可以在现有的电能质量监测系统的基础上实现谐波源谐波污染责任的日常监测，这对进一步解决谐波污染问题、提高电能质量管理水平具有重要意义。
文档编号G01R23/16GK103163373SQ20131011422
公开日2013年6月19日 申请日期2013年4月1日 优先权日2013年4月1日
发明者华回春, 贾秀芳, 曹东升, 赵成勇 申请人:华北电力大学(保定)