谐波潮流分布与主谐波源定位研究

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随着电力系统中非线性负荷和冲击性负荷的不断增多,谐波污染问题变得日益严重,给电网的经济运行及用户的安全用电造成了极大的影响。为了保证电网的供电质量,准确识别负荷中是否存在谐波源,并划分出用户及系统在公共耦合点(PCC)处的谐波责任,达到治理谐波和改善谐波对电网影响的目的,就必须对电网中的谐波源进行识别和定位。谐波源定位就是找出电力网中对电网主要污染的谐波源,称之为主谐波源。现如今,有关谐波源定位的方法有很多种。这些方法在理论上都是成立的,但在实际应用时都存在不足,如检测点的位置受到一定的限制,因此寻求一种方法用于定位谐波源,成为了解决问题的关键。  本文首先介绍了谐波研究的背景及意义,分析了谐波产生的原因及其谐波对电力系统的危害,然后从定性和定量的角度综述了现有的电力系统谐波源识别与定位的方法。通过分析总结这些方法各自的优缺点,提出了基于谐波潮流分布的谐波源定位方法。该方法在假设PCC处测量数据(母线电压和各支路电流)已知的情况下,首先对测量出的电压电流数据进行分析,分离出各支路中所含的谐波,即确定出各次谐波源的幅值和相位,其次利用潮流计算确定出系统的潮流分布,即计算各支路各次谐波的有功功率和无功功率,最后综合利用各支路各次谐波的有功功率及无功功率,判断出主谐波源的位置。本文提出了用谐波功率潮流来确定谐波源的方法,并分析研究了多条支路多个谐波源情况下的谐波源定位。该方法仅利用PCC处已知的测量数据,不需要进行迭代运算就可以准确地确定出系统的潮流分布,从而判断出谐波源的位置。  通过在MATLAB中构建仿真模型,应用本文方法,对其进行仿真分析,仿真结果验证了本文所提方法的正确性和可行性。
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