[发明专利]一种基于电能质量统计数据的谐波责任估算方法

说明书

本发明公开了一种基于电能质量统计数据的谐波责任估算方法，根据电能质量数据中统计数据的谐波信息，计算PCC母线各次谐波电压幅值标准差和下游全部线路的各次谐波电流幅值的标准差；PCC谐波电流标准差通过各线路谐波电流标准差平方求和再开方求得；系统谐波阻抗幅值由PCC谐波电压标准差与PCC谐波电流标准差之比计算；线路贡献的谐波电压与PCC实际测量的谐波电压的夹角为该线路谐波电流相位平均值与PCC谐波电压相位平均值之差的绝对值；线路谐波责任为系统谐波阻抗幅值与线路谐波电流幅值平均值与所述夹角余弦值乘积，除以PCC母线谐波电压幅值平均值。本发明数据要求低，计算量小，易工程化，针对单点情况给出有效结果。

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，具体是涉及一种基于电能质量统计数据的谐波责任估算方法。

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。

现有谐波评估定责通常需获得关注母线谐波电压与考察负荷谐波电流的采样值，采用如最小二乘法(中国专利申请文献公告号CN106443285A)等算法计算考察负荷的谐波责任，但对采样数据的波动特性要求高易造成误判，幅值波动量峰度检测(中国专利申请文献公告号CN108845194A)通过平移考察窗口筛选幅值波动达标的有效数据，但对采样数据依然有较高要求。实际工程中难以准确、实时地收集大量有效的采样数据，在针对单点采样量化谐波责任方面有基于电能质量数据交换格式的计算方法(中国专利申请文献公告号CN103163373B)，但其中系统谐波阻抗计算基于主观设定的短路容量，背景谐波计算基于经验系数的公式计算，可信度低。因此急需一种易工程化、数据要求低、计算量小、可信度高，针对同母线下全线路的谐波责任估算方法。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于电能质量统计数据的谐波责任估算方法，针对单点采样情况，对同母线下游所有线路谐波责任进行估算，避免采样数据中无效数据造成的误判，降低谐波责任估算工程化难度。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种基于电能质量统计数据的谐波责任估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据电能质量数据交换格式PQDIF中统计数据的谐波信息，获得统计周期内PCC母线各次谐波电压幅值95％概率值、平均值、各次谐波电压相位平均值，母线下游全部线路的各次谐波电流幅值的95％概率值，平均值、各次谐波电流相位的平均值；根据95％概率值、平均值在正态分布的公式定义，计算PCC母线各次谐波电压幅值标准差和下游全部线路的各次谐波电流幅值的标准差；

步骤二，已知谐波次数时，PCC母线下游各线路的谐波电流幅值服从独立的正态分布，则PCC谐波电流标准差通过各线路谐波电流标准差平方求和再开方求得；

步骤三，系统谐波阻抗幅值由PCC谐波电压标准差与PCC谐波电流标准差之比近似计算；

步骤四，当线路谐波为主导，背景谐波相角为0，线路贡献的谐波电压与PCC实际测量的谐波电压的夹角为该线路谐波电流相位平均值与PCC谐波电压相位平均值之差的绝对值；线路谐波责任为系统谐波阻抗幅值与线路谐波电流幅值平均值与所述夹角余弦值乘积，除以PCC母线谐波电压幅值平均值，再乘以100％。

前述的一种基于电能质量统计数据的谐波责任估算方法，其特征在于，所述步骤一中，根据95％概率值、平均值在正态分布的公式定义，计算PCC母线各次谐波电压幅值标准差和下游全部线路的各次谐波电流幅值的标准差，具体为：

P95_Upcc,k＝1.645σ_Upcc,k+μ_Upcc,k

P95_I,i,k＝1.645σ_I,i,k+μ_I,i,k