[发明专利]一种用于电力系统电流质量评估的方法

摘要

本发明属于电能质量分析领域，尤其涉及一种用于电力系统电流质量评估的方法，首先将在PCC处测得的电压、电流进行傅里叶分解，将分解后得到的电压子集和电流子集分为谐波与间谐波两部分；其次，对于谐波部分，基于各频次下谐波功率的方向，由谐波电压和谐波电流计算得到各频次下的电流分量，可分解出有功电流、分散电流、无功电流、不平衡电流、零序电流和分散电流；最后由各电流分量计算得到所需的电流质量评估指标，即设备利用率、系统运行效率、无功电流、零序电流、不平衡电流、无功电流的波动量与频度、发生电流、分散电流和间谐波电流。各评估指标与实际电流质量现象一一对应，评估体系概念明确，可有效评估实际工程中的电流质量情况。

主权项

一种用于电力系统电流质量评估的方法，其特征在于，包括：步骤1：在每个频谱分析时间窗内，采集电力系统公共连接点处的电压和电流信号；步骤2：将采集到的电压和电流信号进行傅里叶分解，得到电压和电流谐波集N和间谐波集Ni；步骤3：根据步骤2所述的电压和电流谐波集N和间谐波集Ni，计算n次谐波和间谐波的有功功率，n∈M，M为系统中所有的谐波与间谐波子集的次数；步骤4：根据步骤3所述的n次谐波有功功率的方向，将谐波分为两个子集NC和子集ND，间谐波分为两个子集NiC和子集NiD；所述子集NC、NiC分别表示有功功率的方向为从电源到负荷的谐波和间谐波子集，所述子集ND、NiD分别表示有功功率的方向为从负荷到电源的谐波和间谐波子集；步骤5：根据步骤4所述的子集NC和子集ND，将其中的谐波电流子集分为正向谐波电流子集NCI和负向谐波电流子集NDI，根据步骤4所述的子集NiC和子集NiD，将其中的间谐波电流子集分为正向间谐波电流子集NiCI和负向间谐波电流子集NiDI；步骤6：根据步骤5所述的负向谐波电流子集NDI和负向间谐波电流子集NiDI，对应的电流为发生电流ig，并运用ig对负载引起的电流谐波和间谐波进行评估；步骤7：根据步骤5所述的正向谐波电流子集NCI和正向间谐波电流子集NiCI对其进行进一步分解；情形1，若电力系统为单相系统，则分解出有功电流、分散电流和无功电流；计算出系统总电压方均根值V和电流方均根I；由有功电流与设备额定电流IN的比值计算出设备利用率，由有功电流与电流方均根I的比值计算出系统运行效率；由系统所要求的电压变动限值、电压方均根值V以及系统阻抗计算出无功电流变动量与频度；情形2，若电力系统为三相三线制系统，则分解出有功电流、分散电流、无功电流和不平衡电流；计算出系统总电压方均根值V和电流方均根I；由有功电流与设备额定电流IN的比值计算出设备利用率，由有功电流与电流方均根I的比值计算出系统运行效率；由系统所要求的电压变动限值、电压方均根值V以及系统阻抗计算出无功电流变动量与频度；情形3，若电力系统为三相四线制系统，则分解出有功电流、分散电流、无功电流、不平衡电流和零序电流；计算出系统总电压方均根值V和电流方均根I；由有功电流与设备额定电流IN的比值计算出设备利用率，由有功电流与电流方均根I的比值计算出系统运行效率；由系统所要求的电压变动限值、电压方均根值V以及系统阻抗计算出无功电流变动量与频度；步骤8：采集下一时间窗内电力系统公共连接点处的电压和电流信号，按所述步骤2‑7重新计算并更新各电流质量评估指标；步骤9：按所述步骤8重复计算14次，当每次计算时间等于200ms时，对得到的各指标的15个值进行无缝累积，得到3s累积值；步骤10：按步骤1‑9进行多次计算并更新各电流质量评估指标3s累积值；所述各电流质量评估指标包括经济性评估指标和限制性评估指标；属于经济性评估指标的有：设备利用率η1，系统运行效率η2，无功电流ir，零序电流i0n；属于限制性评估指标的有：包括不平衡电流iu，无功电流波动量与频度△Ir，发生电流ig，分散电流is，间谐波电流。