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[电能质量]广西电网谐波源负荷建模与评估分析
来源: | 作者: | 发布时间: 2021-03-08 | 2240 次浏览 | 分享到:

  1 引言

  现阶段,随着广西经济的快速发展,谐波源用户容量保守统计超过400万kW,用电比例占广西电网年售电量50%以上,每年因谐波等污染带来的安全稳定与能耗问题日趋严重。通过对广西电网2005~2007电能质量的监测情况进行总结分析,我们发现,广西电网有40余座220kV和110kV变电站存在电能质量问题,近年也发生了数起因谐波造成的系统运行故障、主变跳闸全站失压事故,直接影响到广西电网的安全稳定运行。

  鉴于广西电网谐波污染不断严峻的现状,对网内各种电能质量污染源进行深入详细的普查,对各种已有非线性负荷进行建模和综合管理,对新增谐波源用户的谐波和负序情况进行入网评估,其必要性和重要性日益突显。

  2 谐波源负荷建模与分析

  2.1 基于CIGRE模型的谐波分析评估系统

  为加强对电能质量干扰源用户的技术监督审定工作,我们开发了广西电网谐波/负序治理目标标准化综合测试评估系统,以便对广西电网的谐波源负荷进行严格的专项管理和分析评估。

  该系统采用CIGRE通用模型建立典型谐波源模型库,同时结合经验公式和测试数据对其进行修正;采用图形对象技术自动/手动生成电网谐波源拓扑节点图,通过自动处理技术对接各种电能质量测试仪提取测试数据,实现了谐波、负序测评的统一调用。同时,通过将模型库内的参数数据按谐波源功率自动转换,能完成Lagurre多项式自动计算随机谐波潮流,解决了具有随机分布特征的多谐波源电网谐波分析评估问题。基于CIGRE模型的谐波源综合分析评估系统功能结构如下图1所示。

  图1 基于CIGRE模型的谐波源综合分析评估系统功能结构图

  如图2所示,基于CIGRE模型的谐波源综合分析评估系统包括丰富的元件库,可以采用单线图方式完成对供电网络谐波源节点的建模,也可以进行画面组态来模拟复杂的电网运行情况。

  图2 电网谐波源图形构造界面

  尽管电网参数具有不确定性,且谐波源负荷也会随机变化,但系统可以通过Monte-Carlo法[5]用概率统计的方法对电网谐波电压的分布作一个正确的评估,模拟分析多谐波源在电网重要母线上的迭加效果,如图3所示。

  图3 母线谐波电压的Monte-Carlo法计算结果

  系统还采用了Lagurre多项式进行随机谐波潮流计算,通过导入各谐波源实测数据,可以得到谐波电压或电流分布的概率密度函数,以获得超过某一概率值(如95%)的谐波电压或电流的大小,如图4所示。

  图4 用Laguerre多项式模拟计算2次谐波含量

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