[发明专利]一种分布式光伏与风电并网谐波测量系统和方法

说明书

本发明涉及一种分布式光伏与风电并网谐波测量系统，包括谐波测量装置以及相互连接的风电并网发电线路和系统侧线路，所述的系统侧线路与光伏与用户侧线路连接，所述的用户侧线路与多个用电装置连接，所述的谐波测量装置包括电压互感器、电流互感器、带通滤波电路、单片机和显示屏，所述的电压互感器和电流互感器分别与测试点PCC连接，所述的带通滤波电路分别与电压互感器和电流互感器连接，并依次与单片机和显示屏连，与现有技术相比，本发明具有测量简单且准确性高等优点。

技术领域

本发明涉及谐波电能计量技术，尤其是涉及一种分布式光伏与风电并网谐波测量系统和方法。

背景技术

国际上，早在20世纪初就有大量研究谐波的文章发表，90年代以来，电能质量现象、电能质量的测量和电能质量的改善等问题受到越来越多的关注。在我国，虽然基波电能计量技术有了快速的发展，但是对谐波电能计量的研究起步较晚，发展也比较缓慢。现阶段针对谐波对电能计度的影响作用，科研报道基本上还是依靠实验根据，合理可行的计度方式到底如何寻找，如何妥善处理计度的动态误差情形，现阶段在电网内部还是没有得到有效准确的解释。

根据叠加定理，分布式光伏发电与风电并网点处谐波的产生可视为用户侧谐波与背景谐波源共同叠加贡献所导致的结果，如何对并网点处背景谐波进行计算和分析，得到分布式光伏发电与风电的真实注入谐波，对电能质量以及电能计量的影响分析至关重要。分布式光伏与风电并网谐波的测量中，现有系统阻抗的估计方法，由于要向电网注入扰动信号，会降低注入电网的电能质量，所以，寻找合适方法对分布式光伏与风电并网谐波进行定量的测量就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分布式光伏与风电并网谐波测量系统和方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种分布式光伏与风电并网谐波测量系统，包括谐波测量装置以及相互连接的风电并网发电线路和系统侧线路，所述的系统侧线路与光伏与用户侧线路连接，所述的用户侧线路与多个用电装置连接，所述的谐波测量装置包括电压互感器、电流互感器、带通滤波电路、单片机和显示屏，所述的电压互感器和电流互感器分别与测试点PCC连接，所述的带通滤波电路分别与电压互感器和电流互感器连接，并依次与单片机和显示屏连接；

所述的电压互感器和电流互感器分别获取测试点PCC的电流信号和电压信号，并经过带通滤波电路检测得到谐波电压和谐波电流单片机根据谐波电压和谐波电流得到谐波功率因数角，并根据谐波电压、谐波电流和谐波功率因数角计算并网点处的真实谐波电流注入。

所述的测试点PCC为并网专线的接入点，设置于系统侧线路和风电并网发电线路之间，所述的带通滤波电路设置多个，且多个带通滤波电路的中心频率不相等；

所述的电压互感器和电流互感器分别用于获取系统侧线路端口处的电压信号和电流信号，所述的多个带通滤波电路用于将电流信号和电压信号中的谐波分量检测出来得到谐波电压和谐波电流

所述的谐波测量装置还包括输入放大器和A/D转换器，所述的输入放大器的一端分别与电压互感器和电流互感器连接，另一端与带通滤波电路连接，用于放大谐波电压和谐波电流的信号幅度，所述的A/D转换器的一端与带通滤波电路连接，另一端与单片机连接，用于完成信号的模数转换。

本发明中，所述的电压互感器的型号可以选择JDZF7-10GUW1，所述的电流互感器的型号可以选择LZZBJ9-100A3G，所述的输入放大器的型号可以选择TSM103A，所述的A/D转换器的型号可以选择AD7671，所述的单片机可以选择OTP型MDT20系列单片机，所述的显示屏可以选择LCD显示屏。

一种如所述的分布式光伏与风电并网谐波测量系统的谐波测量方法，包括以下步骤：

S1：建立系统侧线路端口处的等效谐波模型，计算系统侧等效阻抗；