多谐波源电网干扰评估方法研究

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近年来,随着社会电气化水平的逐渐提高,电网中的电能质量问题受到广泛的关注。我国的国家标准《电能质量公用电网谐波》自1993年发布以来,在控制电网谐波干扰、保证电网安全经济运行等方面取得了显著的成效,但该标准对复杂接线方式下谐波限值分配问题的处理规则并不明确。此外,当实际电力系统中存在多个接入不同节点的谐波源时,各个谐波源间的相对相位信息也不明确。在进行谐波干扰强度评估时,难以采用传统的潮流计算方法得到电网节点的谐波评价指标,无法进行谐波干扰预测评估。针对上述问题,论文分析现有国家标准在处理谐波限值分配问题的局限性,研究复杂接线情况下谐波限值的最优分配方法;分析多谐波源在同一节点上引起的同次谐波电压相角差的分布规律;基于谐波潮流计算和数理统计知识,采用谐波电压作为谐波干扰强度评价指标,研究谐波源用户对接入点和电网其它节点的干扰评估方法。首先,论文介绍了谐波的定义、特性与干扰评价指标,分析了谐波对电力系统的危害,进而阐述谐波监测的方法与注意事项,以及对公用电网谐波干扰强度进行预测评估的必要性,通过一工程实例分析了标准的应用场景与局限性。其次,分析系统短路容量与用户协议容量对评估结论的影响,针对复杂接线情况下传统谐波限值分配方面的不足,提出了一种基于用户协议容量分配用户谐波电流允许值的优化算法。通过算例与传统两种方法对比,验证论文方法在满足约束条件的同时能够获得更加宽裕的限值。最后,分析谐波电压相角的分布规律,基于谐波潮流计算和概率统计理论,采用谐波电压作为谐波干扰强度评价指标,提出一种多谐波源相角分布不确定时的电网节点谐波干扰评估方法,通过算例对比验证论文所提算法的可行性,并在某市海域风电场规划中进行了工程应用。
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