CN111400649A

CN111400649A - 谐波责任量化方法、装置、计算机设备和存储介质

Info

Publication number: CN111400649A
Application number: CN202010228896.4A
Authority: CN
Inventors: 张华赢; 李艳; 汪清; 汪伟; 朱明星; 高敏; 焦亚东
Original assignee: Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2020-07-10
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: CN111400649B

Abstract

本申请涉及一种谐波责任量化方法、装置、计算机设备和存储介质。其中，谐波责任量化方法包括获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组，以及各电力用户的用电协议容量；根据第一谐波相量数组和第二谐波相量数组，得到电力用户的谐波电压责任系数数组；处理第一谐波相量数组和用电协议容量，得到电力用户的单位用电协议容量对应的谐波电流数组；根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组，提取并输出当前谐波责任系数数组的统计特征值。由于考虑了不同用电协议容量的电力用户对谐波排放需求及考核限值的差异，提高了谐波责任划分的准确性。

Description

谐波责任量化方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电能质量技术领域，特别是涉及一种谐波责任量化方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着高压直流输电及各类电力电子设备的广泛应用，配电网中的谐波污染逐渐恶化。谐波不仅会引起供配电设备及线路的附加损耗，严重时还会造成供用电设备损坏或烧毁，影响了电网运行的安全性和经济性。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统谐波责任量化方法准确度低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高准确度的谐波责任量化方法、装置、计算机设备和存储介质。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种谐波责任量化方法包括步骤：

获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组，以及各电力用户的用电协议容量；

根据第一谐波相量数组和第二谐波相量数组，得到电力用户的谐波电压责任系数数组；

处理第一谐波相量数组和用电协议容量，得到电力用户的单位用电协议容量对应的谐波电流数组；

根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组，提取并输出当前谐波责任系数数组的统计特征值。

在其中一个实施例中，获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组的步骤包括：

采集各电力用户馈线的电流波形信号以及关注母线的电压波形信号；

处理电压波形信号和电流波形信号，得到第一谐波相量数组和第二谐波相量数组。

在其中一个实施例中，处理电压波形信号和电流波形信号，得到第一谐波相量数组和第二谐波相量数组的步骤包括：

对电压波形信号和电流波形信号进行快速傅里叶变换处理，得到第一谐波相量数组和第二谐波相量数组；

其中，快速傅里叶变换处理的处理间隔为5秒。

在其中一个实施例中，根据第一谐波相量数组和第二谐波相量数组，获取电力用户的谐波电压责任系数数组的步骤包括：

获取谐波电抗，并处理各第一谐波相量数组和谐波电抗，得到电力用户对谐波电抗产生的谐波电压相量数组；

根据谐波电压相量数组和第二谐波相量数组，得到电力用户的谐波电压责任系数数组。

在其中一个实施例中，获取谐波电抗的步骤包括：

获取关注母线的标称电压和系统最小短路容量，

处理标称电压和系统最小短路容量，得到谐波电抗。

在其中一个实施例中，处理各第一谐波相量数组和谐波电抗，得到电力用户对谐波电抗产生的谐波电压相量数组的步骤中，基于以下公式得到谐波电压相量数组：

其中，M为关注母线上非线性电力用户的数量；I_mh[N]为第m个电力用户注入系统的h次第一谐波相量数组；X_sh为公共连接点等效的系统h次谐波电抗；

为谐波电压相量数组。

在其中一个实施例中，根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组的步骤中，基于以下公式得到当前谐波责任系数数组：

其中，k_mh[N]为第m个电力用户的当前谐波责任系数数组；I_{mh_PS}[N]为第m个电力用户单位用电协议容量对应h次谐波电流数组；k_Lh[N]为谐波电压责任系数数组。

一方面，本发明实施例还提供了一种谐波责任量化装置，包括：

获取模块，获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组，以及各电力用户的用电协议容量；

单位用电协议容量处理模块，用于处理用电协议容量和第一谐波相量数组，得到电力用户的单位用电协议容量对应的谐波电流数组；

谐波电压责任系数数组处理模块，用于根据第二谐波相量数组和第一谐波相量数组，获取电力用户的谐波电压责任系数数组；

当前谐波责任系数数组输出模块，用于根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组并提取并输出当前谐波责任系数数组的特征值。

一方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一项方法的步骤。

另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请提供的谐波责任量化方法，包括获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组，以及各电力用户的用电协议容量；根据第一谐波相量数组和第二谐波相量数组，得到电力用户的谐波电压责任系数数组；处理第一谐波相量数组和用电协议容量，得到电力用户的单位用电协议容量对应的谐波电流数组；根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组，提取并输出当前谐波责任系数数组的统计特征值。由于考虑了不同用电协议容量的电力用户对谐波排放需求及考核限值的差异，本发明提出的基于用户协议容量加权的谐波责任量化方法提升了对大用户谐波责任划分的公平性及与谐波评估结果的协同性，进一步地提高了谐波责任划分的准确性。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一个实施例中谐波责任量化方法的第一示意性流程示意图；

图2为一个实施例中获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组的步骤的流程示意图；

图3为一个实施例中获取电力用户的谐波电压责任系数数组的步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中获取谐波电抗的步骤的流程示意图；

图5为一个实施例中谐波责任量化装置的结构框图；

图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图；

图7为一个实施例中测点设置图；

图8为一个实施例中关注母线上5次谐波电压相量数组及L1、L2和L3用户5次谐波电流数组的曲线图；

图9为一个实施例中全部电力用户在系统5次谐波阻抗上产生的5次谐波电压数组的曲线图；

图10为一个实施例中全部电力用户对关注母线的5次谐波电压责任系数数组的曲线图；

图11为一个实施例中各电力用户单位用电协议容量下5次谐波电流数组的曲线图；

图12为一个实施例中各电力用户对公共连接点的谐波责任系数数组的曲线图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

目前，在谐波的责任划分方面，谐波责任划分原则和指标定义国内外尚无统一定论，现应用较多的方法是投影法，即利用谐波源单独作用时产生的谐波电压在关注母线谐波电压上的投影与总谐波电压的比值来衡量各谐波源谐波污染的责任指标。基于投影法的谐波电压责任划分方法是从数学的角度为各谐波源对关注母线谐波电压的影响提供了一种分析方法，其并未考虑到不同用电协议容量的电力用户谐波电流发生量及考核指标的差异性，输出的结果与谐波评估结论出现冲突，不够准确。

而本申请提供的谐波责任量化方法可以有效解决上述问题。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种谐波责任量化方法，包括步骤：

S110，获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组，以及各电力用户的用电协议容量；

其中，电力用户馈线是指按照接入网物理参考模型，在本地交换机或远端交换模块与配线点(DP)或灵活点(FP)之间的用户线部分。关注母线是指电站或变电站输送电能用的总导线。用电协议容量是指用户或用电设备可能用到的最大电功率。

具体地，可以通过本领域任意一种手段获取到各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组、关注母线的电压信号的第二谐波相量数组。在一个具体示例中，可以通过采集各电力用户馈线的电流信号，并对采集到的电流信号进行处理得到第一谐波相量数组。可以通过采集关注母线的电压信号，并对采集到的电压信号进行处理得到第二谐波相量数组。需要说明的是，谐波的次数为根据实际情况而定，在此不对谐波次数进行具体限定。

可以通过本领域任意一种技术手段获取到用电协议容量，在一个具体示例中，可以直接对预先存储的各电力用户的用电协议容量进行提取。

S120，根据第一谐波相量数组和第二谐波相量数组，得到电力用户的谐波电压责任系数数组；

需要说明的是，电力用户的谐波电压责任系数数组为全部电力用户对关注母线的谐波电压责任系数数组。其中，电力用户可以表征用户的整体用电设备等。

第一谐波相量数组对应于各电力用户馈线的电流信号，第二谐波相量数组对应于关注母线的电压信号。通过第一谐波相量数组可以得到谐波电压相量数组。需要说明的是，该谐波电压相量数组为全部电力用户的h次谐波电流在h次谐波电抗上产生的h次谐波电压数组。

在一个具体示例中，全部电力用户对关注母线的h次谐波电压责任系数数组k_Lh[N]计算方法如下所示：

其中，θ[N]是

在

上投影的角度，单位：弧度。k_Lh[N]为谐波电压责任系数数组。

为所述谐波电压相量数组，具体为全部电力用户对关注母线的h次谐波电压责任系数数组；

为电压信号的h次谐波相量数组，即上述第二谐波相量数组。需要说明的是，上述参数的获取方式可以结合其他实施例进行计算。

S130，处理第一谐波相量数组和用电协议容量，得到电力用户的单位用电协议容量对应的谐波电流数组；

具体地，为凸显谐波电流大小对谐波责任划分的影响，除去谐波电流的相位信息，因此仅通过各谐波源的谐波电流发生量，并考虑电力用户的用电协议容量，电力用户的单位用电协议容量对应的谐波电流数组。计算第m个电力用户单位用电协议容量对应h次谐波电流数组I_{mh_PS}[N]。

其中，S_m为第m个电力用户的用电协议容量；

为各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，表示为第m个电力用户的h次的第一谐波相量数组。

S140，根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组，提取并输出当前谐波责任系数数组的统计特征值。

其中，统计特征值包括最大值、平均值、均方根等。在一个具体示例中，统计特征值可以采用平均值。

具体地，可以通过本领域任意一种技术手段进行提取统计特征值。

上述谐波责任量化方法，考虑了不同用电协议容量的电力用户对谐波排放需求及考核限值的差异，因此基于用户协议容量加权的谐波责任量化方法提升了对大用户谐波责任划分的公平性及与谐波评估结果的协同性，进一步地提高了谐波责任划分的准确性。

在其中一个实施例中，如图2所示，获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组的步骤包括：

S210，采集各电力用户馈线的电流波形信号以及关注母线的电压波形信号；

具体地，通过测量装置实时获取关注母线的电压波形信号u(t)和各电力用户馈线的电流波形信号i_m(t)，其中m为电力用户的编号。在一个具体示例中，每个通道波形信号的采样频率不小于12.8kHz。

S220，处理电压波形信号和电流波形信号，得到第一谐波相量数组和第二谐波相量数组。

其中，快速傅里叶变换处理的处理间隔为5秒。

具体的，利用快速傅里叶变换(FFT)对采集的电压波形信号和电流波形信号进行计算，FFT窗口宽度取10个周波，FFT计算间隔可以取1秒、5秒、1分钟或其他，在一个具体示例中，FFT计算间隔取5秒。在统计时间内分别得到电压信号的h次谐波相量数组

和第m个电力用户的h次谐波电流相量数组I_mh[N]，其中N表示数组的长度，为统计时间与FFT计算间隔的比值取整。

在其中一个实施例中，如图3所示，根据第一谐波相量数组和第二谐波相量数组，获取电力用户的谐波电压责任系数数组的步骤包括：

S310，获取谐波电抗，并处理各第一谐波相量数组和谐波电抗，得到电力用户对谐波电抗产生的谐波电压相量数组；

其中，谐波电抗为公共连接点等效的系统谐波电抗。

具体而言，可以通过本领域任意一种方式去获得到谐波电抗。处理各第一谐波相量数组和谐波电抗，可以得到电力用户对谐波电抗产生的谐波电压相量数组。

其中，M为关注母线上非线性电力用户的数量；

为第m个电力用户在公共连接点系统h次谐波电抗上产生的h次谐波电压相量数组；

为第m个电力用户注入系统的h次第一谐波相量数组；X_sh为公共连接点等效的系统h次谐波电抗；

为谐波电压相量数组。需要说明的是，上述参数的获取方式可以结合其他实施例进行计算。

S320，根据谐波电压相量数组和第二谐波相量数组，得到电力用户的谐波电压责任系数数组。

具体地，根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组的步骤中，基于以下公式得到当前谐波责任系数数组：

其中，k_mh[N]为当前谐波责任系数数组，具体为第m个电力用户的当前谐波责任系数数组；I_{mh_PS}[N]为第m个电力用户单位用电协议容量对应h次谐波电流数组；k_Lh[N]为谐波电压责任系数数组。需要说明的是，上述参数的获取方式可以结合其他实施例进行计算。

在其中一个实施例中，如图4所述，获取谐波电抗的步骤包括：

S410，获取关注母线的标称电压和系统最小短路容量；

具体的，可以通过本领域任意一种方式获取关注母线的标称电压和系统最小短路容量。例如，可以通过测量装置对关注母线的标称电压，又如获取系统的等效网络，根据等效阻抗求得系统最小短路容量。

S420，处理标称电压和系统最小短路容量，得到谐波电抗。

具体地，可以通过以下公式得到谐波电抗：

其中U_N为关注母线的标称电压，单位kV；S_SC为关注母线的系统最小短路容量，X_sh为谐波电抗。

应该理解的是，虽然图1-4流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种谐波责任量化装置，包括：

获取模块510，获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组，以及各电力用户的用电协议容量；

单位用电协议容量处理模块520，用于处理用电协议容量和第一谐波相量数组，得到电力用户的单位用电协议容量对应的谐波电流数组；

谐波电压责任系数数组处理模块530，用于根据第二谐波相量数组和第一谐波相量数组，获取电力用户的谐波电压责任系数数组；

当前谐波责任系数数组输出模块540，用于根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组并提取并输出当前谐波责任系数数组的特征值。

关于谐波责任量化装置的具体限定可以参见上文中对于谐波责任量化方法的限定，在此不再赘述。上述谐波责任量化装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种谐波责任量化方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

在一个实施例中，处理器执行获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组的步骤时还实现以下步骤：

在一个实施例中，处理器执行处理电压波形信号和电流波形信号，得到第一谐波相量数组和第二谐波相量数组的步骤时还实现以下步骤：

其中，快速傅里叶变换处理的处理间隔为5秒。

在一个实施例中，处理器执行根据第一谐波相量数组和第二谐波相量数组，获取电力用户的谐波电压责任系数数组的步骤时，还实现以下步骤：

在一个实施例中，处理器执行获取谐波电抗的步骤时，还实现以下步骤：

获取关注母线的标称电压和系统最小短路容量，

处理标称电压和系统最小短路容量，得到谐波电抗。

在一个实施例中，处理器执行处理各第一谐波相量数组和谐波电抗，得到电力用户对谐波电抗产生的谐波电压相量数组的步骤中基于以下公式得到谐波电压相量数组：

其中，M为关注母线上非线性电力用户的数量；

为谐波电压相量数组。

在一个实施例中，处理器执行根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组的步骤中，基于以下公式得到当前谐波责任系数数组：

其中，k_mh[N]为当前谐波责任系数数组；I_{mh_PS}[N]为第m个电力用户单位用电协议容量对应h次谐波电流数组；k_Lh[N]为谐波电压责任系数数组。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

在一个实施例中，获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组的步骤被处理器执行时还实现以下步骤：

在一个实施例中，处理电压波形信号和电流波形信号，得到第一谐波相量数组和第二谐波相量数组的步骤被处理器执行时还实现以下步骤：

其中，快速傅里叶变换处理的处理间隔为5秒。

在一个实施例中，根据第一谐波相量数组和第二谐波相量数组和，获取电力用户的谐波电压责任系数数组的步骤被处理器执行时还实现以下步骤：

在一个实施例中，获取谐波电抗的步骤被处理器执行时还实现以下步骤：

获取关注母线的标称电压和系统最小短路容量，

处理标称电压和系统最小短路容量，得到谐波电抗。

在一个实施例中，处理各第一谐波相量数组和谐波电抗，得到电力用户对谐波电抗产生的谐波电压相量数组的步骤被处理器执行时基于以下公式得到谐波电压相量数组：

其中，M为关注母线上非线性电力用户的数量；

为谐波电压相量数组。

在一个实施例中，根据谐波电流数组和谐波电压责任系数数组，得到各电力用户的当前谐波责任系数数组的步骤被处理器执行时基于以下公式得到当前谐波责任系数数组：

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线式动态随机存储器(Rambus DRAM，简称RDRAM)、以及接口动态随机存储器(DRDRAM)等。

为了更好的介绍本发明，以下通过一具体的实例进行详细说明：110kV变电站一台110kV/35kV的供电变压器容量为75MVA，35kV系统最小短路容量为437.10MVA，母线无功补偿装置未投运。L1、L2及L3为35kV母线接入的3个非线性电力用户，用电协议容量分别为40MVA、8MVA和25MVA，运行时的负载率均为50％，负荷功率因数分别为0.93、0.85和0.96。

(1)通过测量装置实时获取关注母线的电压波形信号u(t)和3个电力用户馈线的电流波形信号i_m(t)，其中m为电力用户的编号，测点设置如图7所示，每个通道波形信号的采样频率为12.8kHz；

(2)利用快速傅里叶变换(FFT)对采集的电压波形信号和电流波形信号进行实时计算，FFT窗口宽度取10个周波，FFT计算间隔可以取5秒，统计时间为12小时，则统计时间内的数组长度为8640，得到的关注母线上5次谐波电压相量数组(即第二谐波相量数组)及L1、L2和L3用户5次谐波电流数组(即上述第一谐波相量数组)，曲线分别如图8所示。

(3)计算时系统阻抗等值为电抗，则根据35kV系统最小短路容量，计算出35kV系统5次谐波阻抗为：

计算出全部电力用户在系统5次谐波阻抗上产生的5次谐波电压数组，曲线如图9所示。

计算出全部电力用户对关注母线的5次谐波电压责任系数数组k_Lh[N]，曲线如图10所示。

(4)根据各电力用户的5次谐波电流数组，结合各电力用户的用电协议容量，计算各电力用户单位用电协议容量下5次谐波电流数组I_{mh_PS}[N]，曲线如图11所示。

(5)根据步骤(3)和(4)计算的k_Lh[N]，I_{mh_PS}[N]，分别计算各电力用户对PCC点的谐波责任系数数组，曲线如图12所示，并分别求取3个电力用户对应的谐波责任系数的统计特征值，其平均值分别为12.18％、28.05％和18.47％。可以看出，虽然L2用户的谐波电流发生量最小，但考虑用电协议容量加权后，其对PCC点的谐波责任系数最大；虽然L1用户的谐波电流发生量最大，但其用电协议容量明显大于其他两个用户，考虑用电协议容量加权后，其对PCC点的谐波责任系数最小，提升了对大用户谐波责任划分的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种谐波责任量化方法，其特征在于，包括步骤：

获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组，以及各所述电力用户的用电协议容量；

根据所述第一谐波相量数组和所述第二谐波相量数组，得到所述电力用户的谐波电压责任系数数组；

处理所述第一谐波相量数组和所述用电协议容量，得到所述电力用户的单位用电协议容量对应的谐波电流数组；

根据所述谐波电流数组和所述谐波电压责任系数数组，得到各所述电力用户的当前谐波责任系数数组，提取并输出所述当前谐波责任系数数组的统计特征值。

2.根据权利要求1所述的谐波责任量化方法，其特征在于，获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组的步骤包括：

处理所述电压波形信号和所述电流波形信号，得到所述第一谐波相量数组和所述第二谐波相量数组。

3.根据权利要求2所述的谐波责任量化方法，其特征在于，处理所述电压波形信号和所述电流波形信号，得到所述第一谐波相量数组和所述第二谐波相量数组的步骤包括：

对所述电压波形信号和所述电流波形信号进行快速傅里叶变换处理，得到所述第一谐波相量数组和所述第二谐波相量数组；

其中，所述快速傅里叶变换处理的处理间隔为5秒。

4.根据权利要求1所述的谐波责任量化方法，其特征在于，根据所述第一谐波相量数组和所述第二谐波相量数组，获取所述电力用户的谐波电压责任系数数组的步骤包括：

获取谐波电抗，并处理各所述第一谐波相量数组和所述谐波电抗，得到电力用户对所述谐波电抗产生的谐波电压相量数组；

根据所述谐波电压相量数组和所述第二谐波相量数组，得到所述电力用户的谐波电压责任系数数组。

5.根据权利要求4所述的谐波责任量化方法，其特征在于，获取谐波电抗的步骤包括：

获取所述关注母线的标称电压和系统最小短路容量；

处理所述标称电压和所述系统最小短路容量，得到所述谐波电抗。

6.根据权利要求4所述的谐波责任量化方法，其特征在于，处理各所述第一谐波相量数组和所述谐波电抗，得到电力用户对所述谐波电抗产生的谐波电压相量数组的步骤中，基于以下公式得到所述谐波电压相量数组：

其中，M为关注母线上非线性电力用户的数量；

为所述谐波电压相量数组。

7.根据权利要求1所述的谐波责任量化方法，其特征在于，根据所述谐波电流数组和所述谐波电压责任系数数组，得到各所述电力用户的当前谐波责任系数数组的步骤中，基于以下公式得到所述当前谐波责任系数数组：

其中，k_mh[N]为第m个电力用户的当前谐波责任系数数组；I_{mh_PS}[N]为第m个电力用户单位用电协议容量对应h次谐波电流数组；k_Lh[N]为所述谐波电压责任系数数组。

8.一种谐波责任量化装置，其特征在于，包括：

获取模块，获取各电力用户馈线的电流信号的第一谐波相量数组，关注母线的电压信号的第二谐波相量数组，以及各所述电力用户的用电协议容量；

单位用电协议容量处理模块，用于处理所述用电协议容量和所述第一谐波相量数组，得到所述电力用户的单位用电协议容量对应的谐波电流数组；

谐波电压责任系数数组处理模块，用于根据所述第二谐波相量数组和所述第一谐波相量数组，获取所述电力用户的谐波电压责任系数数组；

当前谐波责任系数数组输出模块，用于根据所述谐波电流数组和所述谐波电压责任系数数组，得到各所述电力用户的当前谐波责任系数数组并提取并输出所述当前谐波责任系数数组的特征值。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。