[发明专利]基于分谐波源相关性的多谐波源系统谐波发射评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及多谐波源系统谐波发射测试与评估领域，具体涉及一种确定多谐波源叠加后合成谐波电流或者谐波电压的方法。

背景技术

多谐波源谐波发射检测问题，近年来一直是谐波研究领域的热点。多谐波源同次谐波叠加模型及其评估与计算方法的研究，对于更好的规划发射限值水平、提供评估结果的符合性等方面有重要的意义，在标准IEC 61000-3-2，IEC TR 61000-3-6和IEC TR 61000-3-14中有实际的应用。在我国的国家标准体系中，也制定了与之相等效的系列标准。

当前IEC TR 61000-3-6中标准中给出的谐波电流发射限值评估及叠加方法模型，模型中的参数需要由工程经验确定，并且模型给出的结果是基于一些工程经验的假设基础上。当前谐波标准的同次谐波叠加方法进行了研究，针对电气化铁路多谐波源电流叠加并不是简单的线性叠加关系进行了研究。在实际多谐波源谐波发射测试中，测试结果不具有稳定性，特别时目前还没有关于多谐波源相关性的判据，一些叠加模型都是基于假设的基础得到的，这不利于多谐波源系统分谐波源设备的谐波源责任划分和谐波规划。

目前有多种确定多谐波源系统同次谐波叠加后合成电流的方法，但是所有的合成方法，均需要使用不同谐波源之间的相关性。大量研究表明，不同类型电源的谐波特性在同一局部网络中产生谐波电流具有相关性。一些实验测试结果表明,不同谐波源所产生的谐波电流随时间的变化，表现为非平稳的随机过程,且在同一个网络中各谐波源所产生的谐波电流具有相关性。多个谐波源同时连接入供电网络时,由于产生的谐波电流在幅值和相位发生随机性的变化,因此可能存在相互抵消的因素,这又恰恰是最难详尽分析的。在通常的多谐波源网络中,各谐波源之间存在相关性,各次谐波电流和电压不是简单的线性叠加,而是相互之间发生了部分抵消的现象，可以表现为出现权重的影响。随着谐波源的数量增加,谐波电流和电压相互抵消的几率增大。因此,如果按计算结果来进行谐波滤波器的设计,其计算结果可能不恰当地放大了对滤波器配置的要求,造成设备投入的浪费，并且可能使系统参数不匹配而发生危险的并联谐振。

发明内容

本发明提供了一种基于分谐波源相关性和功率因子的多谐波源系统谐波发射评估方法，以解决现有技术中多谐波源系统谐波发射评估精度低，增加谐波抑制设备投入的问题。本发明提供一种基于实测的分谐波源数据，建立了完整的用于多谐波源系统谐波发射评估的模型，以及算法。

本发明的技术方案为：

基于分谐波源相关性的多谐波源系统谐波发射评估方法，包括：

设定分谐波源强相关性判据，该判据是在作为算子空间的谐波频率空间中，使用矢量的相关系数描述多谐波源系统中分谐波源之间的相关性；

根据分谐波源相关性，得到用于谐波分量叠加模型指数的推荐值分类；

根据分谐波源设备的功率因数，计算得到合成后的多谐波源系统的功率因数估计值；

根据所述谐波分量叠加模型指数的推荐值和分谐波源设备的功率因数，得到多谐波源系统的叠加模型公式；

根据所述多谐波源系统谐波信号的叠加结果多谐波源系统的功率因数估计值，得到多谐波源系统谐波信号叠加估计值；

根据上述计算多谐波源系统谐波信号叠加估计值，得到评估算法。

优选的，所计算得到多谐波源系统谐波信号叠加估计值，使用基于分谐波源设备的功率因数进行加权，以及按照计算得到的分谐波源相关性进行再次加权。

优选的，所述的算子空间的谐波频率空间的维度大于等于2。

优选的，所述的算子空间的谐波频率空间的维度为2～40。

优选的，所述的用于计算多谐波源系统谐波信号叠加估计的评估算法，计算的次序根据实际情况进行调整。

本发明结合当前谐波电流发射限值及其评估的各种应用模型的现状，在分析现有叠加方法的基础上，建立了多谐波源系统中分谐波源相关性关系的判据，所得结果可应用在新的多谐波源同次谐波分量加权叠加模型中，使用完整的算法得到多谐波源系统的合成谐波信号值。在工程应用中，可以按照本发明提供的算法步骤，设计计算程序，对合成谐波分量进行高精度的估计，避免不恰当地放大对滤波器配置的要求,造成设备投入很大的浪费，并且可以避免因系统参数不匹配而发生危险的并联谐振现象。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1是谐波发射信号作为算子空间中的矢量，在谐波评估点处所测谐波信号矢量，基于功率因数作为权值进行分解的示意图；