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正文摘录:

_曩圈安全可靠技术基-T-相关分SJ：i：的谐波评价指标研究任惠宁。。，徐敦彬。1.武汉大学电气工程学院，湖北武汉c130072；2.徐州供电公司，江苏徐州221005)[摘要]为反映含有谐波的电量与理性正弦工频电量的相似度，基于信号的相关分析理论，提出了利用相关度指标判断谐波影响的电能质量评价方法；该指标还可以反映出谐波相位信息对电量波形畸变的影响；以有源滤波器为例，利用相关度指标对比了定时比较控制法与差拍控制法的控制效果。结果表明：相关度指标非常适合于评价各种基于电力电子技术的电能质量控制方法.可作为其他评价方法的有益补充。关键词谐波相关分析相关度指标国家标准有源滤波器0引言供了理论依据。在我国，对谐波进行评价的主要依据是“电能质量一公用电网谐波国家标准”p’。该标准自颁布以来，对电力部门实施谐波的控制和管理起到了十分重要的作用，但同时也存在着一些缺点和不足，如各级电压的谐波限值、间谐波的限值及测量、不同变化形态的谐波测量等。为此，文献【2]建议在参考IEC(国际电工委员会)相关标准的基础上，结合我国的实践经验对国标做出适当的修改和补充。在利用有源滤波器进行谐波治理的场台，有时难队用谐波国家标准来评价补偿效果。比如，对于并联型APF，可采用不同的控制方法(三角波控制、电流滞环控制、特定消谐控制、单周控制、无差拍控制和差拍控制、递推积分控制等)使得补偿后的系统电流总谐波畸变率相等，但此时各种控制方’弦下的系统电流时域波形仍存在明显差别，相等的谐波畸变率显然无法反映这些差别。因此，需要找到一种新的指标来反映这种差别，并作为谐波国标的辅助工具，更全面地评估谐波影响。推而广之，在对电能质量要求日高的IT时代，基于电力电子方法的电能质量控制技术的应用越来越多，也迫切需要建立新的评价体系，来反映各种电能质量控制技术的控制效果。在借鉴信号相关分析理论的基础上，提出了利用相关度指标评估谐波影响的电能质量评价方法。该方法尤其适合于评价各类基于电力电子技术的电能质量控制方法的控制效果。与谐波国标相比，相关度指标可以反映出谐波幅值线性变化给电量波形畸变带来的非线性影响；同时，谐波相位信息对电量波形畸变的影响表现为相关度指标在O～360。范围内的重复性和轴对称性；对比分析了有源滤波器的定时比较控制法和差拍控制法的控制效果。结果表明在系统电流总谐波畸变率相等的情况下，相关度指标可以反映出各类控制方法的时域波形之间的差别，为从控制效果的角度评价各类控制方法提收稿日期：2007—12—26作者简介：任惠宁(1974一)，男，硕士，研究方向为电力系统自动化：徐敦彬(15)74一)，男，工程师，研究方向为电力系统自动化。24‘wwwchInaetne{电工技术1谐波的相关度评价指标以电流信号为例进行分析，所得结论同样适用于电压信号。设任意两电流信号k(山f)与舀(∞￡)，前者表示期望电流信号，后者表示实际的跟踪电流信号，两信号的相关度指标p为13J=1rr告.；如蚰抽￡)db￡)×100P。。]≠鲁导——亍亍_一(1)、／—}J。i：∞￡)d∞t)争J。：i(“￡)d∞z)其中，r为对信号进行考察的时间段，一般可取为信号的周期。分析式(1)可知：相关度指标越大，表示2个信号越相似。当p=O时，2个信号最不相似；当p=100时，2个信号最相似，即波形完全一致。相关度指标反映了信号间的最小均方误差意义上的相似程度，比较合理。利用这样的指标评价负载性能的优劣，可取得较好的效果HJ。2与谐波国家标准的对比分析2.1谐波国标简介与相关度指标的信号选取含有谐波的电流信号。(u￡)可用傅立叶级数表示为【J】：“(Ⅲ￡)=、／2Lslr~(∞￡+口I)i。(m￡)=∑、厂丁^sjn(甜f+巩)其中，∞为基波角速度；i。(甜￡)代表基波分量，爪岛分别为基波分量的有效值和初相位；i(m￡)代表谐波分量，^、仇分别为各次瞎一2，3··。。)谐波分量的有效值和初相位。在谐波国家标准…中，分别用谐波含有率(HR)和总谐波畸变率(TWD)来描述谐波对电能质量的影响：HRIk。}×100％(女。2，3。)THD。：型学舢。“其中式(3)为描述单次电流谐波对电能质量影响的谐波电