[发明专利]一种考虑高铁谐波特性的电费计算方法

说明书

本发明属于电气化铁路电费计算领域，具体涉及一种考虑高铁谐波特性的电费计算方法。包括如下步骤：S1.基于高铁实测谐波数据分析高铁谐波特性；S2.基于高铁谐波特性计算供电系统侧和高铁用户侧的谐波阻抗；S3.基于高铁谐波阻抗划分系统侧和高铁侧的谐波责任；S4.基于划分的谐波责任建立电费计算模型。本发明能够合理划分供电系统侧和高铁用户侧的谐波责任，有利于电力部门和铁路部门电费计量工作的精细化、合理化推进。

技术领域

本发明属于电气化铁路电费计量领域，具体涉及一种考虑高铁谐波特性的电费计算方法。

背景技术

在电力系统中，谐波会增加电气设备的电能传输损耗，对继电保护和自动装置产生信号干扰，甚至谐振，危及设备和人员安全，影响电能质量。高铁牵引供电系统中主要存在3、5、7、9、11、13次奇次谐波，其中主要为3、5次谐波。面对较高含量的谐波，精准计量意义重大。目前关于谐波的计量方式有基波和谐波单独计量、全波计量，但存在共性问题，即高铁等非线性负荷产生谐波并输入电网，却未承担此部分电费，而受谐波影响的线性负荷反而多计费用。造成该弊端的主要原因是公共耦合点(PCC)处系统侧和高铁侧的谐波责任未划分清晰。虽然电能计量考虑了谐波因素，但目前我国的高铁计费主要执行大工业用电电价，包括基本电费、有功电费、功率因数奖惩电费、附加费四部分，尚未考虑谐波对计费的影响。因此有必要考虑高铁的谐波特性精准计量电气化铁路的用电费用，有利于电力部门和铁路部门电费计量工作更加精细合理化发展，具有一定的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种考虑高铁谐波特性的电费计算方法，能够细化电费计量工作。

实现上述目的的一种技术方案是：一种考虑高铁谐波特性的电费计算方法，包括以下步骤：

S1：基于高铁实测谐波数据分析高铁谐波特性；

S2：基于高铁谐波特性计算供电系统侧和高铁用户侧的谐波阻抗；

S3：基于高铁谐波阻抗划分系统侧和高铁侧的谐波责任；

S4：基于划分的谐波责任建立电费计算模型。

进一步的，步骤S1所述的基于高铁实测谐波数据分析高铁谐波特性，包括：高铁运行工况、谐波电流特性、谐波电压特性。

进一步的，步骤S2所述的基于高铁谐波特性计算供电系统侧和高铁用户侧的谐波阻抗，包括：建立高铁牵引电力网等效模型以计算高铁不同工况的谐波阻抗；

高铁牵引电力网等效模型包括电流源高铁牵引供电系统谐波诺顿等效模型和电压源高铁牵引供电系统谐波诺顿等效模型；

高铁不同工况的谐波阻抗包括启动/制动工况谐波阻抗、牵引工况谐波阻抗、停车工况谐波阻抗。

进一步的，步骤S3所述的基于高铁谐波阻抗划分系统侧和高铁侧的谐波责任，包括：计算系统侧和高铁侧在公共连接点处的谐波责任百分比。

进一步的，步骤S4所述的基于划分的谐波责任建立电费计算模型，包括：基本电费、基波电费、功率因数调整电费、谐波电费、附加费。

本发明与现有的谐波电费计算方法相比，精准化了PCC处谐波责任的划分。因为目前对于PCC处谐波责任的划分方法主要是通过建立谐波指标体系，进而采用主客观权重方法进行指标评估求解得到的，对专家的依赖性较强，个人意识较为强烈，容易影响计算结果。本发明基于高铁实测数据分析谐波特性，进而采用相适宜的谐波阻抗计算方法划分谐波责任，避免了人为因素的影响，有利于高铁电费计量的合理精细化发展。

附图说明

图1为本发明的一种考虑高铁谐波特性的电费计算方法的流程示意图；

图2为高铁谐波电流特性曲线；

图3为电流源高铁牵引供电系统谐波诺顿等效模型；