同步采样和谐波分析方法的实现-电测与仪表.docVIP

电网单点等值下等效谐波参数计算* 雷林绪1，刘哲2，温惠1，华回春2 (1．国网智能电网研究院，北京 102200；2．新能源国家重点实验室华北电力大学071003) 摘要：提出了一种电网谐波源等效方法及计算等效谐波电压源电压和等效谐波阻抗参数的方法，该方法将每五个采样数据作为一组进行复数域线性回归以求取等效电路的谐波电压和谐波阻抗参数，进而构建了电网的单点谐波等值模型。该方法具有准确度高和稳定度好的优点。以IEEE 14节点系统为算例在PSCAD/EMTDC仿真环境下进行仿真，验证了论文所提出算法的准确性。 关键词：电能质量；谐波源等值；谐波电压；谐波阻抗 , Liu Zhe2, Wen Hui1, Hua Huichun2 (1. Smart Grid Institute of State Grid, Beijing 102200, China. 2. State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources, North China Electric Power University, Baoding 071003, Hebei, China) Abstract: In this paper, a method is proposed to calculate the parameters of the equivalent system in power grid such as the equivalent harmonic voltage and the equivalent harmonic impedance. The method makes every five sampling points as a set to linear regression based on complex field to achieve the harmonic voltage of equivalent circuit and harmonic impedance parameters of the equivalent system, and then the single-point equivalent model of grid is built. This method is featured with high accuracy and good stability. The accuracy of the proposed method is verified by the simulation of IEEE14-bus system based on PSCAD/EMTDC software. Keywords: power quality, equivalent harmonic source, harmonic voltage, harmonic impedance 0 引 言 随着现代科技与经济的发展，大量的高新技术设备被广泛采用，使用户对电能质量的要求不断提高。与此同时，非线性用户的数量不断增多，规模也急剧增大，向电网中注入了大量的谐波，对电网的安全运行和用户设备的正常工作造成巨大的威胁。谐波问题的日益突出，引起了广大电力工作者的普遍关注和高度重视。 分析计算是研究、规划、治理等电力谐波工作的重要手段。在对电力谐波的分析计算中，经常需要对谐波源和谐波阻抗进行等效。计算系统等效谐波阻抗和系统等效谐波电压的方法，较为成熟的主要有干预式方法和非干预式方法[1-13]。干预式方法通过向系统强迫注入谐波电流或者通过开断系统某一支路进行系统谐波阻抗的估算。但注入的谐波电流过小，则估算结果误差很大；注入的谐波电流过大，则会对系统的稳定运行造成影响。非干预式方法通过测量公共连接点处母线谐波电压和关注支路接入母线的谐波电流进行谐波阻抗的估算。非干预式方法主要包括二元线性回归法[1]、稳健回归法[2]、独立随机矢量协方差法[3]、主导波动量法[4]等。二元线性回归法利用最小二乘法的原理，用空间的一条直线拟合母线处的谐波电压和支路谐波电流的关系，实现了系统等效谐波阻抗和系统等效谐波电压参数的求取。但二元线性回归法要求公共连接点处系统侧谐波电压、谐波电流的波动基本稳定。稳健回归法可以去除异常数据采集的影响，但是与二元线性回归法具有同样的不足。独立随机矢量协方差法利用概率论中独立随机矢量协方差为0的特性，在测量值对应偏差量方程两端同乘PCC处谐波电流偏差量的共轭，在一定程度上抑制了除关注支路外的其余谐波源波动对等效电路谐波参数估计结果的影响。但其余谐波源波动程度直接影响估计结果的准确性，在谐波波动较大的