基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法，包括以下步驟：1)實測諧波源的瞬時電壓、電流波形；2)對實測電壓進行FFT，得到基波電壓波形；3)依據(jù)歐姆定理，辨識對應于該基波電壓、實測電流的伏安特性特性曲線；4)通過基波潮流計算，得到諧波源節(jié)點的基波正弦電壓；5)基于所辨識的伏安特性曲線，計算對應于給定基波電壓的負荷電流波形；6)對此電流波形采樣值進行FFT，得到給定基波電壓下的諧波電流各次分量。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有應用范圍廣、準確性高、建模效果好等優(yōu)點。
【專利說明】基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種諧波電流分析方法，尤其是涉及一種基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法。
【背景技術】
[0002]諧波源的模型建立對于研究諧波現(xiàn)象非常重要。近年來，隨著可關斷電力電子技術的廣泛應用，諧波問題表現(xiàn)出比以往更加復雜的源特性。傳統(tǒng)的諧波源主要分布在負荷偵牝例如可控硅控制的功率源例如傳統(tǒng)電氣化機車、電解化工、傳統(tǒng)的直流輸電等，當然交流電弧爐及直流電弧爐也屬于典型的傳統(tǒng)諧波源；新型的不同于傳統(tǒng)的諧波源不僅分布在負荷側(cè)，例如新型動車、高鐵、輕型直流輸電、其他節(jié)能型電氣(變頻)等，還分布于發(fā)電側(cè)，例如太陽能發(fā)電、風力發(fā)電的某些類型機組(雙饋電機)等，這些類型的諧波源已經(jīng)沒有傳統(tǒng)意義的低次諧波或者量值很小，但是在高頻段例如幾十次諧波卻表現(xiàn)出豐富的諧波群、間諧波群現(xiàn)象。因此，如何采用一種普遍性的模型方法模擬分析電網(wǎng)中干差萬別的諧波源是諧波問題研究的核心議題之一。
[0003]該發(fā)明方案主要基于如下理論:其一，諧波源負荷的伏安特性曲線是其固有的特征；其二，歐姆定理的瞬時性適應特征，也就是說，在任何時刻，對于瞬時值而言，歐姆定理總是適應的?；谏鲜鰞牲c，配合電能質(zhì)量在線監(jiān)測或便攜式電能質(zhì)量監(jiān)測設備的實時電壓、電流波形捕獲能力，實現(xiàn)各類諧波源的伏安特性曲線辨識，基于給定的基波電壓利用該伏安特性曲線實現(xiàn)各類諧波源的精確建模。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]I)實測諧波源的瞬時電壓、電流波形；
[0008]2)對實測電壓進行FFT (快速傅立葉變換)，得到基波電壓波形；
[0009]3)依據(jù)歐姆定理，辨識對應于該基波電壓、實測電流的伏安特性特性曲線；
[0010]4)通過基波潮流計算，得到諧波源節(jié)點的基波正弦電壓；
[0011]5)基于所辨識的伏安特性曲線，計算對應于給定基波電壓的負荷電流波形；
[0012]6)對此電流波形采樣值進行FFT (快速傅立葉變換)，得到給定基波電壓下的諧波電流各次分量。
[0013]所述的步驟I中的諧波源包括綜合性諧波源，即諧波源構成復雜或未知，不能直接通過結構分析進行數(shù)學描述的。
[0014]所述的步驟I中采用電能質(zhì)量在線檢測裝置或便攜式電能質(zhì)量分析儀現(xiàn)場實測。[0015]所述的步驟4中的基波正弦電壓為任意給定的基波電壓。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有通用、準確、簡單、簡便等優(yōu)點
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的方法流程圖；
[0018]圖2為供電電壓、電流采樣曲線圖；
[0019]圖3為伏安特性曲線圖；
[0020]圖4為根據(jù)伏安特性曲線和給定電壓得到的電流曲線圖；
[0021 ] 圖5為電流諧波序列圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0023]實施例:
[0024]如圖1所示，一種基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0025]101、實測諧波源的瞬時電壓、電流波形；
[0026]102、對實測電壓進行FFT(快速傅立葉變換)，得到基波電壓波形；
[0027]103、依據(jù)歐姆定理，辨識對應于該基波電壓、實測電流的伏安特性特性曲線；
[0028]104、通過基波潮流計算，得到諧波源節(jié)點的基波正弦電壓；
[0029]105、基于所辨識的伏安特性曲線，計算對應于給定基波電壓的負荷電流波形；
[0030]106、對此電流波形采樣值進行FFT(快速傅立葉變換)，得到給定基波電壓下的諧波電流各次分量。
[0031 ]對于電壓:u (t) = sin (wt) +0.03sin (3wt+ ji /6) +0.02*sin (5wt), w = 2 π f, f =50Hz ；
[0032]電流:i (t) = 0.8sin (wt+ ji /2) +0.1sin (2wt) +0.3sin (3wt+ ji /2) +0.2sin (5wt+3ji /2)
[0033]其諧波源實際水平如表1所示。
[0034]表1:諧波源實際水平數(shù)據(jù)
[0035]
【權利要求】
1.一種基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)實測諧波源的瞬時電壓、電流波形； 2)對實測電壓進行FFT，得到基波電壓波形； 3)依據(jù)歐姆定理，辨識對應于該基波電壓、實測電流的伏安特性特性曲線； 4)通過基波潮流計算，得到諧波源節(jié)點的基波正弦電壓； 5)基于所辨識的伏安特性曲線，計算對應于給定基波電壓的負荷電流波形； 6)對此電流波形采樣值進行FFT，得到給定基波電壓下的諧波電流各次分量。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法，其特征在于，所述的步驟I)中的諧波源包括綜合性諧波源。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法，其特征在于，所述的步驟I)中采用電能質(zhì)量在線檢測裝置或便攜式電能質(zhì)量分析儀現(xiàn)場實測。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于諧波源模型的給定電壓的諧波電流特性分析方法，其特征在于，所述的步驟4)中的基波正弦電壓為任意給定的基波電壓。
【文檔編號】G01R31/00GK103954859SQ201410152814
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權日:2014年4月16日
【發(fā)明者】潘愛強, 金家培, 羅祾, 陳甜甜, 劉軍成 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司