[发明专利]一种PCC点的特征谐波源定位方法

说明书

本发明提供一种PCC点的特征谐波源定位方法，该方法是一种定性分析法，其基于谐波源识别的戴维南等效电路，经数学推导，得出PCC点谐波有功功率、谐波无功功率与谐波源参数的函数关系，导出PCC点谐波源定位的6个充分条件和PCC点主要谐波源定位的1个充分条件；进而根据谐波电流频谱图确定特征谐波，在进行谐波源定位时,暂时断开所有功率因素补偿电容器，得到PCC点的特征谐波的系统侧和负荷侧等效谐波阻抗参数；最后根据特征谐波有功功率无功趋势图，利用7个充分条件实现PCC点谐波源定位。该方法克服了现有定性分析法理论不严谨的缺陷，不需要精确的谐波阻抗，即可对特征谐波源进行定位，方便了工程应用。

技术领域

本发明涉及治理谐波污染以及谐波源定位的技术领域，尤其涉及一种PCC点的特征谐波源定位法。

背景技术

由于非线性负荷大规模接入电网，大量谐波注入公共电网，给电网和用户造成了巨大的影响。为了实现谐波责任的准确划分，进而对谐波污染进行有效治理，需要对谐波源进行准确定位。

谐波源定位可分为两种情况：一种是PCC点谐波源定位和主谐波源定位；另一种就是对整个系统网络用谐波状态估计的方法，计算出系统各个节点的谐波电压以及支路的谐波电流，从而判断那条支路上含有谐波源，称之为多线路的定位法。

PCC点谐波源定位指：当PCC点出现谐波问题时，需要界定该谐波问题源自系统侧(供电侧)还是负荷侧。

PCC点主谐波源定位指：当PCC点出现谐波问题时，如果系统侧和负荷侧均存在谐波源，需要界定系统侧还是负荷侧是PCC点谐波问题的主要来源。

针对PCC点的谐波源定位，依据谐波源责任量化与否，谐波源定位法又可分为定量分析法和定性分析法。

定量分析法目的在于明确得出系统和负荷侧对于PCC点谐波问题的贡献率，参考阻抗法是业界最知名的谐波源定位的定量分析法之一(W.Xu and Y.Liu,“A method fordetermining customer and utility harmonic contributions at the point ofcommon coupling,”IEEE Trans.Power Del.,vol.15,pp.804–811,Apr.2000.)，该法提出系统和负荷侧参考阻抗的概念，依据此概念并结合诺顿等效电路模型，通过电路线性叠加理论可得出系统和负荷侧对于PCC点谐波问题的贡献率。该方法最大的优点为：系统和负荷侧对于PCC点谐波问题的贡献率是解耦的，即当系统或负荷侧谐波特性(阻抗和谐波电压)不变时，其在PCC点谐波问题的贡献率不变。但该法需要知道系统和负荷侧的参考谐波阻抗。

谐波源定位定量分析法中有一个重要分支，该分支讨论的核心问题在于系统侧谐波阻抗的求解。根据测量方式的不同，该研究分支的方法又可分为侵入式和非侵入式。

侵入式的特点在于：对系统有影响，主要通过往系统中注入某一频次的谐波电流或投切开关。侵入式方法得到的系统侧谐波阻抗精度相对较高，但会影响一次系统的正常运行。

非侵入式方法对一次系统没有影响，通过对PCC点参数的测量，可实现系统侧谐波阻抗连续测量。主要的方法有波动量法,线性回归法,随机向量自相关特性法,数据筛选法,和独立变量分析法。该方法不影响一次系统，但在实际应用中或存在精度不高，或计算复杂，又或稳定性较差。

定性分析法的目的是：明确PCC点谐波问题占主导贡献的到底是系统侧还是负荷侧。主要包括有功功率方向法，无功功率方向法。