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时间:2018-07-07
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1、配电网中谐波源检测方法的研究
2、第1 摘 要:介绍了配电网中谐波源探测的一种新方法——临界阻抗法(CIM)。该方法的原理是比较戴维南等效回路中两个谐波电压源的大小,取较大的一个作为主谐波源。通过对于公共耦合点的电压和电流的测量可以引入临界阻抗的概念。进行了临界阻抗法在电网处于不同情况下的基本理论分析,并做了一系列的系统校验,阐明了临界阻抗法在谐波源检测中的正确性。 关键词:谐波源;临界阻抗;配电网StudyofDetectingHarmonicSources'MethodinDistributionSystemsYUMiao,ZHANGBing
3、da(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,TianjinUniversity,Tianjin300072,China) Abstract:Inthispaper,aneethodfordetectingharmonicsourcesindistributionsystems-“criticalimpedancemethod”(CIM)isproposed.TheprincipleofCIMistocomparetagnitudesofharmonicvoltagesourcesintheThev
4、eninequivalentcircuitandchoosethelargeroneasthemainharmonicsource.Acriticalimpedanceisintroducedto“measure”theequivalentharmonicvoltagesourcethroughthemeasurementsofvoltageandcurrentatthepointofmoncoupling(PCC).ThefundamentaltheoryofCIMindifferentsituationsisdiscussedindetail
5、s.Aseriesofsimulationcasestudiesshoonicsources. Keyonicsources;criticalimpedance;distributionsystems1前言 目前谐波干扰已经成为配电网的重要问题而备受关注,并且已找到了一些用来计算对于公共耦合点(PCC)谐波干扰大小的方法。在这些计算方法中绝大部分是利用诺顿模型来等效谐波电流源,其分析过程着重于网络中等值谐波电流源的谐波贡献。本文提出的利用戴维南电路来等效谐波网络的方法可用来比较PCC点两侧的谐波电压源的干扰情况。当系统的等值阻抗已知时,采用
6、本方法可以得出正确的结论。当系统含有两条支路且一侧未知时,CIM法可以给出阻抗大小的范围,从而决定主谐波源。2谐波源检测介绍 谐波源探测问题能够用图1所示模型来说明。图1给出了谐波源检测的执行情况,图2和图3分别为电力系统的等效诺顿模型和戴维南模型。在诺顿模型图中,负荷侧以谐波电流源Ic和谐波阻抗Zc表示,相应的系统侧用Iu和Zu表示;在戴维南模型回路中,电压源分别由500)this.style.ouseg(this)">表示。该回路可适用于不同的谐波频率。谐波源探测的主要任务是根据系统测量得到的PCC点谐波电压和电流,找出对PCC点处谐波干扰
7、贡献较大的一方。500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)"> 在谐波源检测的方法中有一种基于理想情况的方法—叠加法(superpositionmethod,SPM)。该方法假定已知系统的所有网络参数并把系统拆分,使每一个谐波电压源单独作用到系统当中,如图4所示。这样通过比较各个谐波源在PCC点的谐波电流IE和IV来判断主谐波源。从图中可以看出谐波电流为 500)th
8、is.style.ouseg(this)">式中:Z=Zu+Zc;E和V是当电压源和分别作用时的PCC点的电流。在此方法中IEm和IVm可以作为判别谐波源的依据,下标m表示该矢量的幅值(下同)。若IEm>IVm,说明侧在PCC点产生比侧更大的谐波干扰。若IEm<IVm,说明侧在PCC点产生比侧更大的谐波干扰。 假设通过测量得到了和的值,若我们能够同样“测量”出的值,那么用它和相比较,则可以直接判断出主谐波源。由于很难精确得到,故此方法不适于主谐波源测量的实际应用,但这种方法在理论分析上完全正确,因此,在本文中采用SPM法作为临界阻抗法实验
9、校验的标准。 根据网络分析理论,在和一定的情况下,电路中一定存在着一个阻抗Zcr使得Em=Vm,称Zcr为临界阻抗(下标“cr”代表“
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