CN105675994B - 一种用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法 - Google Patents
一种用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,包括以下步骤:步骤10)获取谐波测试数据,形成谐波数据组群;步骤20)进行数据预处理:对所述步骤10)获取的谐波测试数据进行数据预处理,得到谐波差值数据;步骤30)筛选谐波数据:基于所述步骤20)的谐波差值数据,利用奈尔检验法筛选出样本数据组;步骤40)测算等效系统谐波阻抗:通过样本数据中标准化系数的商,删除谐波电压差值数据中的异常数据,利用保留的谐波电压差值数据计算等效系统谐波阻抗。该方法针对变电站的馈线,能够准确计算出测试馈线的等效系统谐波阻抗的值,有利于对馈线给系统带来的谐波污染进行定量分析。
Description
技术领域
本发明属于电能质量监控与分析技术领域,具体来说,涉及一种用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法。
背景技术
随着电力电子技术的发展,各种电力电子装置如逆变器、整流器及各种开关电源等大规模地应用。这些装置的开关动作向电网注入了大量的谐波分量,导致电网中的电压和电流波形都产生了严重畸变。同时,电力系统中的电弧炉、电焊机等其他非线性负载具有冲击性和不平衡的用电特性。它们在吸收系统供给的基波功率的同时,又把部分基波功率转化成谐波功率,成为电网的谐波源。谐波源迅速地由局部地区向整个电网扩散。电网中的谐波污染越来越严重,大大影响电能质量。电力系统中谐波问题日益突出,其对供电企业安全稳定运行及供用电双方的经济效益带来了巨大影响,已经成为供电部门和电力用户共同关心的问题。
为了采取有效的激励措施来抑制电网中的谐波,需要对引起谐波污染的谐波源进行相应惩罚,对那些对电网谐波水平起抑制作用的用户进行相应奖励等,而所有这些奖惩机制实现的前提是要准确合理地划分出各谐波源的谐波污染责任,区分谐波污染源对谐波畸变应负的具体责任,为电力用户进行谐波治理和电力部门制定奖惩性制度提供重要的依据。目前,这方面的研究大都归结为系统谐波阻抗的确定。“非干预式”方法作为谐波责任划分领域的一个重要发展方向,利用测量的谐波数据来估计谐波阻抗。当谐波测试位于某条馈线时,系统侧背景谐波波动较大,采用“非干预式”方法会导致回归计算的谐波阻抗存在较大误差,进而导致评估的谐波责任不准确。
发明内容
技术问题:本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,该方法针对变电站的馈线,能够准确计算出测试馈线的等效系统谐波阻抗值,有利于对馈线给系统带来的谐波污染进行定量分析。
技术方案:为解决上述技术问题,本发明实施例采用一种用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,该方法包括以下步骤:
步骤10)获取谐波测试数据,形成谐波数据组群;
步骤20)进行数据预处理:对所述步骤10)获取的谐波测试数据进行数据预处理,得到谐波差值数据;
步骤30)筛选谐波数据:基于所述步骤20)的谐波差值数据,利用奈尔检验法筛选出样本数据组;
步骤40)测算等效系统谐波阻抗:通过样本数据中标准化系数的商,删除谐波电压差值数据中的异常数据,利用保留的谐波电压差值数据计算等效系统谐波阻抗。
作为优选例,所述的步骤10)具体包括:利用谐波监测装置,采集PCC点在测试时间段内不同测试时间点的谐波电压和谐波电流两个谐波测试数据,并将同一测试时间点的谐波测试数据集合,形成一谐波数据组;集合各谐波数据组,形成如下式所示的谐波数据组群:
Upcc-h(1),Ipcc-h(1)
Upcc-h(2),Ipcc-h(2)
·
·
·
Upcc-h(m),Ipcc-h(m)
式中,Upcc-h表示谐波电压;Ipcc-h表示谐波电流;m表示谐波数据组数,Upcc-h(1)表示第一个谐波数据组中的谐波电压,Ipcc-h(1)表示第一个谐波数据组中的谐波电流,Upcc-h(2)表示第二个谐波数据组中的谐波电压,Ipcc-h(2)表示第二个谐波数据组中的谐波电流,Upcc-h(m)表示第m个谐波数据组中的谐波电压,Ipcc-h(m)表示第m个谐波数据组中的谐波电流。
作为优选例,所述的步骤20)具体包括:
步骤201)对步骤10)获取的m组谐波数据,将在设定时间段内采集的谐波电压和谐波电流分别取平均值,得到n组谐波数据平均值,如下式所示:
·
·
·
式中,表示设定时间段内谐波电压平均值,表示设定时间段内谐波电流平均值;n表示设定时间段的段数,表示在第一个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第一个设定时间段内谐波电流平均值,表示在第二个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第二个设定时间段内谐波电流平均值,表示在第n个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第n个设定时间段内谐波电流平均值;
步骤202)对步骤201)获得的n组谐波数据平均值,按下式进行做差值处理,获得n-1组谐波差值数据:
式中,ΔUpcc-h(k)表示第k组谐波电压差值,ΔIpcc-h(k)表示第k组谐波电流差值,表示在第k+1个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第k+1个设定时间段内谐波电流平均值,表示在第k个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第k个设定时间段内谐波电流平均值;
经过差值处理后,n-1组谐波差值数据如下式所示:
ΔUpcc-h(1),ΔIpcc-h(1)
ΔUpcc-h(2),ΔIpcc-h(2)
·
·
·
ΔUpcc-h(n-1),ΔIpcc-h(n-1)
式中,ΔUpcc-h(1)表示第1组谐波电压差值,ΔIpcc-h(1)表示第1组谐波电流差值,ΔUpcc-h(2)表示第2组谐波电压差值,ΔIpcc-h(2)表示第2组谐波电流差值,ΔUpcc-h(n-1)表示第n-1组谐波电压差值,ΔIpcc-h(n-1)表示第n-1组谐波电流差值。
作为优选例,所述的步骤201)中设定时间段为1小时。
作为优选例,所述的步骤30)具体包括:对步骤20)预处理后的n-1组谐波差值数据按下式进行奈尔检测,筛选出谐波电流差值较大的数据组:
式中,μU表示n-1组谐波差值数据中所有ΔUpcc-h的平均值,μI表示n-1组谐波差值数据中所有ΔIpcc-h的平均值;σ2 U表示ΔUpcc-h的方差,σ2 I表示ΔIpcc-h的方差;
对n-1组ΔUpcc-h和ΔIpcc-h按下式计算出各个数据的标准化系数:
式中,βU(k)表示第k组ΔUpcc-h的标准化系数,βI(k)表示第k组ΔIpcc-h的标准化系数,σU表示ΔUpcc-h的标准差,σI表示ΔIpcc-h的标准差;
对于满足下式的βI(k),筛选出该组ΔUpcc-h和ΔIpcc-h为样本数据组,设筛选后的样本数据组数为p组;
|βI(k)|≥α,k=1,2…n-1
式中,α表示奈尔系数。
作为优选例,所述的α等于1。
作为优选例,所述的步骤40)具体包括:
步骤401)对筛选出的p组样本数据组,按下式进行谐波阻抗计算:
式中,Zpcc-h(k′)表示p组样本数据组中第k′组样本数据组的谐波阻抗,ΔUpcc-h(k′)表示p组样本数据组中第k′组样本数据组的谐波电压差值,ΔIpcc-h(k′)表示p组样本数据组中第k′组样本数据组的谐波电流差值;
步骤402)对筛选出的p组样本数据组的βU和βI按下式计算:
其中,β(k′)表示谐波导纳标准化系数;
将上述Zpcc-h(k′)和β(k′)合并,表示为p组数据:
Zpcc-h(1),β(1)
Zpcc-h(2),β(2)
·
·
·
Zpcc-h(p),β(p)
步骤403)删除样本数据组中谐波电压差值异常数据:
对于p个β(k′),若β(k′)为正值的个数大于或等于β(k′)为负值的个数,则保留β(k′)为正值的该组数据;若β(k′)为正值的个数小于β(k′)为负值的个数,则保留β(k′)为负值的该组数据;最终保留组数为q组;
步骤404)利用步骤403)保留的q组数据,计算馈线的等效系统谐波阻抗:
对q组数据中的每一组数据,计算系数λ:
λ(k”)=Zpcc-h(k”)×β(k”),k”=1,2…p
其中,λ(k″)表示q组数据中的第k″组数据系数,Zpcc-h(k”)表示q组数据中的第k”组数据的谐波阻抗,β(k”)表示q组数据中的第k”组数据的谐波导纳标准化系数;
将系数λ(k″)插入到每一组中,该数据组表示为:
Zpcc-h(1),β(1),λ(1)
Zpcc-h(2),β(2),λ(2)
·
·
·
Zpcc-h(q),β(q),λ(q)
等效系统谐波阻抗ZS-h为:
其中,λave根据下式计算,βmid为q个β(k”)的中位数;
有益效果:与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:该方法针对变电站的馈线,能够准确计算出测试馈线的等效系统谐波阻抗值。传统的谐波阻抗测算方法多为方程的回归算法,需要对数据进行迭代计算,计算量大,同时需要测试谐波的相角数据,而实际中谐波测试很少测试相角数据,传统的方法不适用于工程实际。本实施例的方法,利用工程实测馈线的谐波电压和谐波电流数据准确测算出谐波阻抗值,方法简单有效,运算量小,同时具有实时性,适用于工程实际。
附图说明
图1为本发明实施例的流程图;
图2为本发明实施例中谐波监测装置配置位置示意图。
具体实施方式
下面结合实例和附图,对本发明实施例的技术方案做进一步的说明。
如图1所示,本发明实施例提供一种用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,该方法包括以下步骤:
步骤10)获取谐波测试数据,形成谐波数据组群;
步骤20)进行数据预处理:对所述步骤10)获取的谐波测试数据进行数据预处理,得到谐波差值数据;
步骤30)筛选谐波数据:基于所述步骤20)的谐波差值数据,利用奈尔检验法筛选出样本数据组;
步骤40)测算等效系统谐波阻抗:通过样本数据中标准化系数的商,删除谐波电压差值数据中的异常数据,利用保留的谐波电压差值数据计算等效系统谐波阻抗。
在上述测量方法中,所述的步骤10)具体包括:利用谐波监测装置,采集PCC点(对应英文全称:Point of Common Coupling;中文为:公共连接点)在测试时间段内不同测试时间点的谐波电压和谐波电流两个谐波测试数据,并将同一测试时间点的谐波测试数据集合,形成一谐波数据组;集合各谐波数据组,形成如下式所示的谐波数据组群:
Upcc-h(1),Ipcc-h(1)
Upcc-h(2),Ipcc-h(2)
·
·
·
Upcc-h(m),Ipcc-h(m)
式中,Upcc-h表示谐波电压;Ipcc-h表示谐波电流;m表示谐波数据组数,Upcc-h(1)表示第一个谐波数据组中的谐波电压,Ipcc-h(1)表示第一个谐波数据组中的谐波电流,Upcc-h(2)表示第二个谐波数据组中的谐波电压,Ipcc-h(2)表示第二个谐波数据组中的谐波电流,Upcc-h(m)表示第m个谐波数据组中的谐波电压,Ipcc-h(m)表示第m个谐波数据组中的谐波电流。
作为优选方案,所述的步骤20)具体包括:
步骤201)对步骤10)获取的m组谐波数据,将在设定时间段内采集的谐波电压和谐波电流分别取平均值,得到n组谐波数据平均值,如下式所示:
·
·
·
式中,表示设定时间段内谐波电压平均值,表示设定时间段内谐波电流平均值;n表示设定时间段的段数,表示在第一个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第一个设定时间段内谐波电流平均值,表示在第二个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第二个设定时间段内谐波电流平均值,表示在第n个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第n个设定时间段内谐波电流平均值。作为优选,所述的步骤201)中设定时间段为1小时。
步骤202)对步骤201)获得的n组谐波数据平均值,按下式进行做差值处理,获得n-1组谐波差值数据:
式中,ΔUpcc-h(k)表示第k组谐波电压差值,ΔIpcc-h(k)表示第k组谐波电流差值,表示在第k+1个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第k+1个设定时间段内谐波电流平均值,表示在第k个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第k个设定时间段内谐波电流平均值;
经过差值处理后,n-1组谐波差值数据如下式所示:
ΔUpcc-h(1),ΔIpcc-h(1)
ΔUpcc-h(2),ΔIpcc-h(2)
·
·
·
ΔUpcc-h(n-1),ΔIpcc-h(n-1)
式中,ΔUpcc-h(1)表示第1组谐波电压差值,ΔIpcc-h(1)表示第1组谐波电流差值,ΔUpcc-h(2)表示第2组谐波电压差值,ΔIpcc-h(2)表示第2组谐波电流差值,ΔUpcc-h(n-1)表示第n-1组谐波电压差值,ΔIpcc-h(n-1)表示第n-1组谐波电流差值。
作为优选方案,所述的步骤30)具体包括:对步骤20)预处理后的n-1组谐波差值数据按下式进行奈尔检测,筛选出谐波电流差值较大的数据组:
式中,μU表示n-1组谐波差值数据中所有ΔUpcc-h的平均值,μI表示n-1组谐波差值数据中所有ΔIpcc-h的平均值;σ2 U表示ΔUpcc-h的方差,σ2 I表示ΔIpcc-h的方差;
对n-1组ΔUpcc-h和ΔIpcc-h按下式计算出各个数据的标准化系数:
式中,βU(k)表示第k组ΔUpcc-h的标准化系数,βI(k)表示第k组ΔIpcc-h的标准化系数,σU表示ΔUpcc-h的标准差,σI表示ΔIpcc-h的标准差;
对于满足下式的βI(k),筛选出该组ΔUpcc-h和ΔIpcc-h为样本数据组,设筛选后的样本数据组数为p组;
|βI(k)|≥α,k=1,2…n-1
式中,α表示奈尔系数。作为优选,α等于1。
作为优选方案,所述的步骤40)具体包括:
步骤401)对筛选出的p组样本数据组,按下式进行谐波阻抗计算:
式中,Zpcc-h(k′)表示p组样本数据组中第k′组样本数据组的谐波阻抗,ΔUpcc-h(k′)表示p组样本数据组中第k′组样本数据组的谐波电压差值,ΔIpcc-h(k′)表示p组样本数据组中第k′组样本数据组的谐波电流差值;
步骤402)对筛选出的p组样本数据组的βU和βI按下式计算:
其中,β(k′)表示谐波导纳标准化系数;
将上述Zpcc-h(k′)和β(k′)合并,表示为p组数据:
Zpcc-h(1),β(1)
Zpcc-h(2),β(2)
·
·
·
Zpcc-h(p),β(p)
步骤403)删除样本数据组中谐波电压差值异常数据:
对于p个β(k′),若β(k′)为正值的个数大于或等于β(k′)为负值的个数,则保留β(k′)为正值的该组数据;若β(k′)为正值的个数小于β(k′)为负值的个数,则保留β(k′)为负值的该组数据;最终保留组数为q组;
步骤404)利用步骤403)保留的q组数据,计算馈线的等效系统谐波阻抗:
对q组数据中的每一组数据,计算系数λ:
λ(k”)=Zpcc-h(k”)×β(k”),k”=1,2…p
其中,λ(k″)表示q组数据中的第k″组数据系数,Zpcc-h(k”)表示q组数据中的第k”组数据的谐波阻抗,β(k”)表示q组数据中的第k”组数据的谐波导纳标准化系数;
将系数λ(k″)插入到每一组中,该数据组表示为:
Zpcc-h(1),β(1),λ(1)
Zpcc-h(2),β(2),λ(2)
·
·
·
Zpcc-h(q),β(q),λ(q)
等效系统谐波阻抗ZS-h为:
其中,λave根据下式计算,βmid为q个β(k”)的中位数;
本发明实施例的测量方法,基于谐波监测数据,利用奈尔检验法选择出电流波动量较大的数据组,通过计算谐波电流与谐波电压的标准化系数的比值,删除电压波动异常的数组。本发明实施例提出标准化系数的比值与等效系统谐波阻抗值成反比关系,利用这一关系确定等效系统谐波阻抗值。现有技术中,对于谐波阻抗计算大都集中在变电站低压测,不涉及到变电站的馈线层面。本实施例的方法可计算某条馈线的等效系统谐波阻抗值。这对于该条馈线的谐波分析,如谐波发射水平计算、谐波责任划分、谐波污染溯源等,具有重要指导意义。本实施例的方法的应用使得谐波分析从变压器低压侧扩展到更靠近谐波污染源头的各条馈线。这为工程人员寻找谐波源,分析谐波传播和谐波治理提供帮助。
下面例举一具体实施例。
以某变电站10kV母线为例,在母线下的某条馈线配置谐波监测装置进行谐波数据测量,谐波监测装置的配置如图2。图中变压器下的10kV母线接有F1、F2和F3三条馈线,在F1上配置谐波监测装置。除F1以外,系统的其余部分即为等效系统侧。
执行本发明实施例的测量方法,包括以下步骤:
步骤10)获取该条馈线的5次谐波电压和谐波电流数据,谐波监测装置每15秒给出1组谐波电压和谐波电流数据,每小时采集240组谐波数据。本实例选择了连续采集的24000组谐波数据。本实例中,谐波电压和谐波电流的单位分别为V和A。
步骤20)对获取的24000组谐波数据对进行预处理,对每小时采集到的240组谐波数据取平均值,得到100个小时的谐波平均值数据,具体如表1所示。
表1谐波平均值数据
对100组谐波平均值数据进行做差值处理,得到99组谐波差值数据,具体如表2所示。
表2谐波差值数据
步骤30)对预处理后的99组谐波差值数据,筛选出βI绝对值大于1的数据。共保留了11组谐波数据作为谐波样本数据,具体如表3所示。
表3谐波样本数据
编号 | ΔUpcc-h | ΔIpcc-h | βU | βI |
1 | -4.14 | -4.39 | -1.85 | -4.52 |
2 | -4.90 | -3.93 | -2.18 | -4.06 |
3 | -2.71 | -2.03 | -1.22 | -2.15 |
4 | -2.73 | -1.81 | -1.23 | -1.92 |
5 | -2.87 | -1.73 | -1.30 | -1.84 |
6 | -2.39 | -1.66 | -1.09 | -1.77 |
7 | -9.20 | 1.10 | -4.06 | 1.01 |
8 | 2.10 | 1.35 | 0.87 | 1.26 |
9 | 3.86 | 2.64 | 1.64 | 2.56 |
10 | 4.48 | 3.34 | 1.91 | 3.27 |
11 | 4.62 | 4.45 | 1.97 | 4.39 |
步骤40)计算11组样本数据的Zpcc-h和β值,计算结果如表4所示。其中,β为正值的有10组,负值有1组,所以删除负值的1组数据,即编号为7的一组数据。
表4谐波阻抗数据
编号 | Zpcc-h | β |
1 | 0.94 | 2.45 |
2 | 1.25 | 1.86 |
3 | 1.33 | 1.75 |
4 | 1.51 | 1.56 |
5 | 1.66 | 1.42 |
6 | 1.44 | 1.63 |
7 | -8.36 | -0.25 |
8 | 1.56 | 1.44 |
9 | 1.46 | 1.56 |
10 | 1.34 | 1.71 |
11 | 1.04 | 2.23 |
对保留的10组数据计算系数λ,并按照β值从小到大排序,计算的数据结果如表5所示。
表5删除谐波电压差值异常数据后的数据
编号 | Zpcc-h | β | λ |
5 | 1.66 | 1.42 | 2.36 |
8 | 1.56 | 1.44 | 2.25 |
9 | 1.46 | 1.56 | 2.28 |
4 | 1.51 | 1.56 | 2.35 |
6 | 1.44 | 1.63 | 2.35 |
10 | 1.34 | 1.71 | 2.29 |
3 | 1.33 | 1.75 | 2.34 |
2 | 1.25 | 1.86 | 2.32 |
11 | 1.04 | 2.23 | 2.31 |
1 | 0.94 | 2.45 | 2.31 |
确定等效系统谐波阻抗ZS-h为:
λave=2.32
βmid=1.67
ZS-h=1.39Ω
通过母线额定电压等级与最小短路容量计算出系统侧的5次谐波阻抗为1.403Ω。实际中,由于等效系统侧并联有部分馈线,等效系统侧的谐波阻抗略小于利用短路容量计算出的结果。本实施中计算的结果为1.39Ω,计算结果准确,符合实际情况。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解,本发明不受上述具体实施例的限制,上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤10)获取谐波测试数据,形成谐波数据组群;
步骤20)进行数据预处理:对所述步骤10)获取的谐波测试数据进行数据预处理,得到谐波差值数据;
步骤30)筛选谐波数据:基于所述步骤20)的谐波差值数据,利用奈尔检验法筛选出样本数据组;
步骤40)测算等效系统谐波阻抗:通过样本数据中标准化系数的商,删除谐波电压差值数据中的异常数据,利用保留的谐波电压差值数据计算等效系统谐波阻抗。
2.根据权利要求1所述的用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,其特征在于,所述的步骤10)具体包括:利用谐波监测装置,采集PCC点在测试时间段内不同测试时间点的谐波电压和谐波电流两个谐波测试数据,并将同一测试时间点的谐波测试数据集合,形成一谐波数据组;集合各谐波数据组,形成如下式所示的谐波数据组群:
Upcc-h(1),Ipcc-h(1)
Upcc-h(2),Ipcc-h(2)
Upcc-h(m),Ipcc-h(m)
式中,Upcc-h表示谐波电压;Ipcc-h表示谐波电流;m表示谐波数据组数,Upcc-h(1)表示第一个谐波数据组中的谐波电压,Ipcc-h(1)表示第一个谐波数据组中的谐波电流,Upcc-h(2)表示第二个谐波数据组中的谐波电压,Ipcc-h(2)表示第二个谐波数据组中的谐波电流,Upcc-h(m)表示第m个谐波数据组中的谐波电压,Ipcc-h(m)表示第m个谐波数据组中的谐波电流。
3.根据权利要求2所述的用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,其特征在于,所述的步骤20)具体包括:
步骤201)对步骤10)获取的m组谐波数据,将在设定时间段内采集的谐波电压和谐波电流分别取平均值,得到n组谐波数据平均值,如下式所示:
式中,表示设定时间段内谐波电压平均值,表示设定时间段内谐波电流平均值;n表示设定时间段的段数,表示在第一个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第一个设定时间段内谐波电流平均值,表示在第二个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第二个设定时间段内谐波电流平均值,表示在第n个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第n个设定时间段内谐波电流平均值;
步骤202)对步骤201)获得的n组谐波数据平均值,按下式进行做差值处理,获得n-1组谐波差值数据:
式中,ΔUpcc-h(k)表示第k组谐波电压差值,ΔIpcc-h(k)表示第k组谐波电流差值,表示在第k+1个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第k+1个设定时间段内谐波电流平均值,表示在第k个设定时间段内谐波电压平均值,表示在第k个设定时间段内谐波电流平均值;
经过差值处理后,n-1组谐波差值数据如下式所示:
ΔUpcc-h(1),ΔIpcc-h(1)
ΔUpcc-h(2),ΔIpcc-h(2)
ΔUpcc-h(n-1),ΔIpcc-h(n-1)
式中,ΔUpcc-h(1)表示第1组谐波电压差值,ΔIpcc-h(1)表示第1组谐波电流差值,
ΔUpcc-h(2)表示第2组谐波电压差值,ΔIpcc-h(2)表示第2组谐波电流差值,ΔUpcc-h(n-1)表示第n-1组谐波电压差值,ΔIpcc-h(n-1)表示第n-1组谐波电流差值。
4.根据权利要求3所述的用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,其特征在于,所述的步骤201)中设定时间段为1小时。
5.根据权利要求3所述的用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,其特征在于,所述的步骤30)具体包括:对步骤20)预处理后的n-1组谐波差值数据按下式进行奈尔检测,筛选出谐波电流差值较大的数据组:
式中,μU表示n-1组谐波差值数据中所有ΔUpcc-h的平均值,μI表示n-1组谐波差值数据中所有ΔIpcc-h的平均值;σ2 U表示ΔUpcc-h的方差,σ2 I表示ΔIpcc-h的方差;
对n-1组ΔUpcc-h和ΔIpcc-h按下式计算出各个数据的标准化系数:
式中,βU(k)表示第k组ΔUpcc-h的标准化系数,βI(k)表示第k组ΔIpcc-h的标准化系数,σU表示ΔUpcc-h的标准差,σI表示ΔIpcc-h的标准差;
对于满足下式的βI(k),筛选出该组ΔUpcc-h和ΔIpcc-h为样本数据组,设筛选后的样本数据组数为p组;
|βI(k)|≥α,k=1,2…n-1
式中,α表示奈尔系数。
6.根据权利要求5所述的用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,其特征在于,所述的α等于1。
7.根据权利要求5所述的用于配电网馈线的等效系统谐波阻抗的测量方法,其特征在于,所述的步骤40)具体包括:
步骤401)对筛选出的p组样本数据组,按下式进行谐波阻抗计算:
式中,Zpcc-h(k′)表示p组样本数据组中第k′组样本数据组的谐波阻抗,ΔUpcc-h(k′)表示p组样本数据组中第k′组样本数据组的谐波电压差值,ΔIpcc-h(k′)表示p组样本数据组中第k′组样本数据组的谐波电流差值;
步骤402)对筛选出的p组样本数据组的βU和βI按下式计算:
其中,β(k′)表示谐波导纳标准化系数;
将上述Zpcc-h(k′)和β(k′)合并,表示为p组数据:
Zpcc-h(1),β(1)
Zpcc-h(2),β(2)
Zpcc-h(p),β(p)
步骤403)删除样本数据组中谐波电压差值异常数据:
对于p个β(k′),若β(k′)为正值的个数大于或等于β(k′)为负值的个数,则保留β(k′)为正值的该组数据;若β(k′)为正值的个数小于β(k′)为负值的个数,则保留β(k′)为负值的该组数据;最终保留组数为q组;
步骤404)利用步骤403)保留的q组数据,计算馈线的等效系统谐波阻抗:
对q组数据中的每一组数据,计算系数λ:
λ(k”)=Zpcc-h(k”)×β(k”),k”=1,2…p
其中,λ(k″)表示q组数据中的第k″组数据系数,Zpcc-h(k”)表示q组数据中的第k”组数据的谐波阻抗,β(k”)表示q组数据中的第k”组数据的谐波导纳标准化系数;
将系数λ(k″)插入到每一组中,该数据组表示为:
Zpcc-h(1),β(1),λ(1)
Zpcc-h(2),β(2),λ(2)
Zpcc-h(q),β(q),λ(q)
等效系统谐波阻抗ZS-h为:
其中,λave根据下式计算,βmid为q个β(k”)的中位数;
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