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1、諧波源定位方法研究劉愈倬1，楊超穎1，王金浩1，李蒙贊1，任毅華2（1.山西電力科學(xué)研究院，山西30001；2.華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，北京102206）ResearchonMethodsofHarmonicSourcesLocalizationLIUYu-zhuo1,YANGChao-ying1,WANGJin-hao1,LIMeng-zan1,RENYi-hua2(1.ShanxiElectricPowerResearchInstitute,Shanxi30001,China;2.CollegeofElectrical
2、andElectronicEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China)Abstract:Methodsofharmonicsourceslocalizationaresummarized.Startingwiththedistributionofharmonicsourcesindistributionnetwork,theexistingmethodsofharmonicsourceslocalizationaredividedintomea
3、suresbasedonpowerdirectionandmeasuresbasedonharmonicimpedance.Theformermainlyincludesactivepowerdirectionmethod,reactivepowerdirectionmethodandthecriticalimpedancemethod.Thelattermainlyconsistsofdifferentialequationsmethodandratiomethod.Theabovemethodsareanalyzedandre
4、viewedandtheirrespectiveadvantages，shortcomingsaswellasapplicabilityarealsopointedout.Keywords:powerdirection;harmonicimpedance;harmonicsourceslocalization;PCC(PointofCommonCoupling)摘要：對(duì)諧波源定位方法進(jìn)行了總結(jié)。從實(shí)際配電網(wǎng)的諧波源分布情況入手，將現(xiàn)有的諧波源定位方法分為基于功率方向的方法和基于諧波阻抗的方法兩大類。前者主要包括有功功率方向法、無功
5、功率方向法和臨界阻抗法等方法；后者主要包括微分方程法、比率法等方法。分析和評(píng)述了以上各種方法，并指出它們各自的優(yōu)點(diǎn)、不足以及適用性。關(guān)鍵詞：功率方向；諧波阻抗；諧波源定位；公共連接點(diǎn)0引言隨著整流裝置、電弧爐、變頻裝置、電氣化鐵路等非線性負(fù)荷的大量接入，系統(tǒng)中電壓、電流波形畸變?cè)斐傻闹C波污染問題日益嚴(yán)重，這給配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及用戶的安全用電造成了極大的影響[1]。為了及時(shí)解決配電網(wǎng)中的諧波污染問題，達(dá)到分清諧波責(zé)任，簡(jiǎn)單有效的治理目的，正確識(shí)別綜合負(fù)荷中的主要諧波源是至關(guān)重要的。諧波源定位是通過測(cè)量某些點(diǎn)（如公共連接點(diǎn)）的電壓、電
6、流或功率值，在所測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用相應(yīng)的算法判定系統(tǒng)側(cè)和用戶側(cè)誰是主要諧波源。若系統(tǒng)側(cè)為主要諧波源，則對(duì)電壓、電流畸變負(fù)主要責(zé)任；反之，則用戶側(cè)應(yīng)承擔(dān)主要責(zé)任?；诠β史较虻姆椒ê?jiǎn)單直觀、易于實(shí)現(xiàn)。然而，有功功率方向法[2]易受PCC兩側(cè)電壓相角差的影響，不能正確判斷主諧波源位置。無功功率方向法[3]和臨界阻抗法[4]等方法易受諧波阻抗估計(jì)值的影響；基于諧波阻抗的方法[6-11]原理簡(jiǎn)單、清晰。然而，它的前提難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹C波阻抗是在擾動(dòng)情況下測(cè)量的，實(shí)際中的擾動(dòng)具有隨機(jī)性，很不穩(wěn)定。本文對(duì)以上方法進(jìn)行分析總結(jié)，希望能為促進(jìn)諧波
7、治理的快速發(fā)展提供參考。1基于功率方向的方法圖1諧波源等值模型Fig.1Equivalentmodelofharmonicsource1.1有功與無功功率方向法有功功率方向法是傳統(tǒng)的諧波源定位方法之一，若將系統(tǒng)側(cè)到用戶側(cè)定義為正方向，由圖1可得，公共連接點(diǎn)（PCC）的有功功率、無功功率分別為：(1)(2)其中,是h次諧波的有功功率,是h次諧波的無功功率，是系統(tǒng)側(cè)等值諧波電壓源，是用戶側(cè)等值諧波電壓源，是h次諧波電壓、諧波電流的相角差，是PCC兩側(cè)等值諧波電壓源的相角差。由式(1)可得：當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)側(cè)發(fā)出較多的諧波功率，則認(rèn)為系統(tǒng)側(cè)為
8、主要諧波源；當(dāng)時(shí)，用戶側(cè)發(fā)出較多的諧波功率，則認(rèn)為用戶側(cè)是主要諧波源。這種方法比較直觀，曾為大家所普遍接受。然而文獻(xiàn)[2]已證明了該方法的不合理性。由式(2)可得：無功功率的正負(fù)不僅與的正負(fù)有關(guān)，而且與的正負(fù)也有關(guān)。在基波情況下，實(shí)際系統(tǒng)中的阻抗一
