电力系统谐波源探测方法的研究

摘要

谐波污染问题是配电系统中的一个备受关注的重要问题,目前已经有一些方法用来计算各个谐波源在电网公共耦合点(point ofcommon coupling,PCC点)的谐波干扰.该文通过构造网络法或模型转换法实现了由两个线电压到三个相电压的求解方法;利用FFT方法修正测量过程中的角度偏移;在此基础上,通过扰动法实现了系统阻抗的求取.从而得到谐波源探测所需的基础数据.临界阻抗法(critical impedance method,CIM)是用于配电网谐波源探测的一种新方法,该方法通过比较戴维南回路中两个谐波电压源的大小,取较大的一个定为主谐波源.临界阻抗法的具体实现是通过对于PCC点测量得到该点的各次谐波电压和电流值,结合利用开关操作等方法得到的系统谐波阻抗值,求出系统的临界阻抗值,通过临界阻抗值和系统阻抗值的比较来判定主谐波源.通过对于系统各种阻抗的分析,此方法可以有效地测量出单端电源网络中的谐波源.考虑到在两端网络中,PCC点两侧阻抗角度不同引起的误差,该文提出了相交法,进行系统临界阻抗的修正(该方法对于单端系统也可以作出正确的判断).对于系统阻抗角度已知的情况下,该方法可以正确的判断谐波源方向;对于阻抗信息不知道的情况,该方法可以给出谐波源方向的概率.另外,该文还分析了用功率方向法判定谐波源方向的不可靠性.提出了误差容忍度指标IET,通过算例分析,可以知道临界阻抗法有较大的误差容忍度.基于上述提出的方法,该文给出了配电网谐波源的综合判定原则,进行了大量的仿真实验;并且进行了真实系统校验.通过实验分析可以得出:当等值系统阻抗已知时,CIM法能够得到正确的结论;当系统阻抗未知时,CIM法可以给出系统阻抗的范围和概率用来检测主谐波源;CIM法在谐波源检测方面具有正确、简单的特点,适于实际应用.

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第一章绪论

1.1谐波及谐波源探测概述

1.2我国限制电力系统谐波的规定

1.3本课题的研究现状

1.4本文所作的工作

第二章系统谐波阻抗的测量

2.1阻抗的测量

2.2相角偏移的修正

2.3应用αβ0转换

2.4线相电压的转换

第三章临界阻抗法原理

3.1系统模型的建立

3.2临界阻抗法原理

3.3单端网络的实验校验

3.4两端网络分析基础

3.5谐波阻抗极性相同时的网络分析

3.6谐波阻抗极性不同时的网络分析

第四章系统临界阻抗的修正

4.1系统临界阻抗的修正

4.2系统临界阻抗的误差分析

4.3实验计算分析

第五章配电网谐波源的综合判定

5.1功率方向法判定谐波源的不可行性

5.2谐波源的综合判定

第六章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢