多谐波源耦合系统的责任评估研究

【摘要】在多谐波源的电力系统中，谐波源之间相互影响、相互干扰，影响了谐波源责任区分的有效性和合理性。建立诺顿等效电路的多谐波源电力系统模型，利用偏最小二乘法分析了各谐波源相互之间耦合因子给责任区分带来的负面影响。

【关键词】多谐波源耦合系统；偏最小二乘法；责任评估

0 引 言

目前，国内外就多谐波源电能质量问题展开了丰富的研究[1-6]，提出了最小二乘估计法[1]M估计法、统计法[4-5]，为本文研究谐波责任区分提供了相应思路。但上述文献没有考虑各个谐波源相互耦合对责任区分的影响，掩盖了谐波电流对其它节点的责任贡献。而实际上公共连接点母线上的各谐波之间的电流将会出现相互抵消或增强，且其变化是动态的，基于静态算法得到的单个谐波源的发射量与其所承担的责任不再是线性关系[7]。因此，本文将在传统责任区分算法的基础上，综合考虑各谐波自身耦合因素对谐波责任权重的影响，更加精准化的进行谐波责任区分量化。

1 耦合因素对责任区分的影响分析

随着非线性负载大量使用以及复杂度不断提高的分布式电源使被接入的电网中同时兼顾电流型和电压型谐波源的特点，由于其接入方式和自身参数不同，产生的谐波也会相互作用影响，使得支路中的谐波电流是各个谐波电流叠加后的结果。为此，在进行多谐波源责任区分的精准化策略时，要考虑各耦合因子对谐波责任贡献的影响。

1.1 考虑耦合因子对谐波责任区分影响分析

电网中的元件因为谐波源的共同影响会产生额外谐波电流损耗。针对某次谐波，建立节点阻抗矩阵 [5]：

4 结束语

本文实现了从谐波责任权重的精准化求解，得到如下结论：

电网中的谐波之间会产生复杂的相互作用，其产生的效果和单个谐波源的电流大小并不是线性关系。

由于谐波电流存在耦合作用，故某一谐波源对节点PCC的影响会因为其他谐波源的作用产生变化。因此，传统的谐波责任区分方法所得到的谐波权重不能真实有效的反映某一用户该承担的责任。

参考文献：

[1] Mazin H E， Xu W， Huang B.Determining the harmonic impacts of multiple harmonic-producing loads[J].IEEE Transactions on Power Delivery， 2011， 26（2）：1187-1195

[2] 龐丽忠. 谐波源识别与谐波责任分摊的研究[D]. 湖南： 湖南大学硕士学位论文， 2012.

[3] 靳志军. 供电系统母线电压谐波责任分摊方法研究[D]. 北京： 华北电力大学硕士学位论文， 2012.

[4] 孙媛媛， 尹志明. 基于M估计稳健回归的多谐波源责任区分[J]. 中国电机工程学报， 2012， 32（31）： 166-173.

[5] 贾秀芳， 华回春， 曹东升. 基于复线性最小二乘法的谐波责任定量划分[J]. 中国电机工程学报， 2013， 33（4）： 149-155.

[6]孙媛媛， 李佳奇， 尹志明. 基于实测数据的集中式多谐波源责任评估[J]. 中国电机工程学报， 2014， 34（13）： 2164-2171.

[7]尹志明.多谐波源系统中谐波责任量化的研究[D]：[硕士学术论文].山东大学，2013.

作者简介：华德阳（1973—），男，水电助理工程师，主要研究方向：电网经济运行研究。