配電網(wǎng)諧波治理降損效果實證方法

【摘要】隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的高速發(fā)展，我國的電力事業(yè)得到了極大的發(fā)展。對于電力事業(yè)來說，配電網(wǎng)的工程建設(shè)對于推進電力事業(yè)發(fā)展有著關(guān)鍵作用。當(dāng)前，配電網(wǎng)諧波治理前后的負(fù)荷水平不一致導(dǎo)致相應(yīng)的諧波治理帶來真實的節(jié)能效果不能得到有效的量化。這樣就會無法實現(xiàn)對當(dāng)前配電網(wǎng)是否具有節(jié)能效果的情況的評定，為了改善這個問題，本文基于將配電網(wǎng)諧波治理前后的負(fù)荷狀態(tài)化歸置相同的一個水準(zhǔn)上的目標(biāo)，提出了一種配電網(wǎng)諧波治理降損效果實證方法，為相關(guān)問題的解決提供藍圖。本文基于此，首先分析了電力設(shè)備諧波降損的具體原理，并依據(jù)原理得到了相應(yīng)的降損具體的數(shù)學(xué)表達形式，并根據(jù)這個數(shù)學(xué)表達形式，構(gòu)建了減損方法，并通過嚴(yán)密的分析進行驗證本文所提的方法，證明其具有的實用性和有效性。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng);諧波治理降損效果;實證方法

一般來說，電力的輸送離不開電網(wǎng)的支撐。而對于電網(wǎng)來說，由于在發(fā)電，輸電，配電以及用戶用電的各個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的電力資源的浪費，為了改善這個情況就需要將電能節(jié)能降損作為改進內(nèi)容。當(dāng)前，由于電網(wǎng)中出現(xiàn)大量的非線性符合，導(dǎo)致其出現(xiàn)諧波污染的問題尤為嚴(yán)重。此外，由于配電網(wǎng)在電壓級別上和諧波在一個級別上，這就導(dǎo)致配電網(wǎng)受諧波受損影響最為嚴(yán)重。因此對配電網(wǎng)降低諧波損耗的研究也就更為必要。基于此，本文以配電網(wǎng)為研究對象，在得到配電網(wǎng)的諧波治理前后對應(yīng)的絡(luò)諧波損的電流含有率的情況下，利用構(gòu)建的諧波損耗數(shù)學(xué)模型，獲得配電網(wǎng)諧波治理降損對應(yīng)效果實證的方法手段。從而為相關(guān)方面的研究提供指導(dǎo)。

1、配電網(wǎng)諧波損耗對應(yīng)的數(shù)學(xué)表示方法分析

一般來說，對于配電網(wǎng)的電力設(shè)備來說，其涉及的損耗主要包括基波損耗以及諧波損耗等兩大類。而諧波損耗是則是損耗的最大來源，根據(jù)基本損耗推導(dǎo)可以得到諧波損耗對應(yīng)的數(shù)學(xué)表示方式如下：

（1）

上式中：ΔAsx表示的是一類配電設(shè)備的諧波損耗值，而ΔAs1表示的是該設(shè)備對應(yīng)的基波損耗值，n為諧波次數(shù)，以及HRInc2表示的是第 次諧波電流含有率。 c1和c2表示的是諧波損耗指數(shù)。由此可見諧波耗損主要體現(xiàn)在相應(yīng)的不同設(shè)置參數(shù)的電力設(shè)備上由于變壓器和線路為配電網(wǎng)中的主要電力設(shè)備，因此重點研究變壓器和線路的諧波損耗倍數(shù)。變壓器和線路的諧波損耗均和系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)次的諧波電流大小有著密切的關(guān)聯(lián)，因此在實驗的開展中可將諧波損耗按照變壓器和不同線路的諧波損耗來分解，因此上述數(shù)學(xué)表示形式可以改進為如下

（2）

上式中：ΔAr為變壓器繞阻基波損耗，ΔAc表示的是變壓器鐵芯磁滯基波損耗，而ΔAw為變壓器鐵芯渦流基波損耗，而ΔA1為線路基波損耗。假設(shè)變壓器繞組損耗、變壓器鐵心磁滯損耗、變壓器鐵心渦流損耗、線路損耗分別占基波總損耗的比例為a1，a2，a3以及a4，因此可以得到諧波損耗對應(yīng)的數(shù)學(xué)表達式，

（3）

通過以上形式可以得到本文所依據(jù)的諧波損耗對應(yīng)的數(shù)學(xué)表達式，通過這個公式組織本文的方法，從而為節(jié)能耗損提供指導(dǎo)。

2、諧波治理降損效果實證分析

2.1諧波治理降損效果實證分析的思路分析

一般來說，在進行諧波治理對配電網(wǎng)對應(yīng)的降損效果實證前，首先需要對諧波治理前后的配電網(wǎng)諧波損耗進行測量，假設(shè)對應(yīng)的耗損值為ΔAx，bef和ΔAx，aft。因為諧波治理的前后會出現(xiàn)的情況就是這兩個情況對應(yīng)的典型值的配電網(wǎng)符合狀態(tài)并不完全相同，即有功功率、無功功率以及網(wǎng)絡(luò)電壓并不完全一致，導(dǎo)致ΔAx，bef和ΔAx，aft缺乏一定的對比性，尤其是在衡量諧波治理對電網(wǎng)降損的影響時就會出現(xiàn)這個情況。由此可見分析諧波治理對網(wǎng)絡(luò)損耗降低的影響才具有實際意義。

此外，如果出現(xiàn)兩個兩側(cè)日負(fù)荷狀態(tài)非常接近或者完全一致的情況的時候，那么在相同的電網(wǎng)構(gòu)架結(jié)構(gòu)下，這兩個時間段測量的配電網(wǎng)的基波損耗對應(yīng)值就會保持在相同的水平上，由此可見，可以將這兩個測量的時間段的瘠薄損耗作為同一個基準(zhǔn)，并在一定的程度上將這兩個對配電網(wǎng)符合狀態(tài)測量的典型值歸結(jié)為同一個水平上。這樣就能實現(xiàn)對ΔAx，bef和ΔAx，aft之間的對比，從而為實現(xiàn)對配電網(wǎng)諧波損耗的效果實證提供有效途徑。

2.2諧波治理降損效果實證分析的方法分析

為了實現(xiàn)對配電網(wǎng)諧波損耗實現(xiàn)有效的量化，因此在本文所推導(dǎo)的諧波損耗模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)2.2節(jié)的闡述得到諧波治理的前后兩個時間段所測量的配電網(wǎng)絡(luò)基波損耗值。得到敵營的基波損耗值的前提下，然后通過計算將當(dāng)前的基波耗損值對應(yīng)的基準(zhǔn)值進行折算，從而迭代出該基準(zhǔn)值下對應(yīng)的基波耗損值，這就是本文所述方法的核心環(huán)節(jié)。對于這個方面來說，需要將對一個基波對應(yīng)的耗損值下的諧波耗損折算值以及測量值進行比較，從而得到對應(yīng)的諧波治理為配電網(wǎng)節(jié)約的真實電量值。具體的過程即為：首先選取配電王忠對應(yīng)的某一個復(fù)雜較高的配變監(jiān)控終端，由此得到監(jiān)控終端對應(yīng)的基波電能的和總的電能。通過總電能和瘠薄電能之差得到諧波治理前后的配電網(wǎng)對應(yīng)的諧波耗損值ΔAx，bef和ΔAx，aft;然后，在配電網(wǎng)對應(yīng)的諧波治理的前后測量的耗損測量通過監(jiān)控終端，得到各節(jié)次的諧波電流含有率，然后更具變壓器和諧波耗損之間的關(guān)系得到諧波治理前后的諧波耗損倍數(shù);已知諧波治理前后變壓器對應(yīng)的基波耗損值為ΔAx，bef和ΔAx，aft，那么可以得到諧波治理前后對應(yīng)的變壓器鐵芯的磁滯基波耗損以及諧波治理前后變壓器鐵芯渦流基波耗損等，利用前述公式進行計算得到ΔAx，bef;緊接著，根據(jù)所述公式求解得到ΔAx，aft ，然后通過計算得到ΔAx，z;最后通過在同一級基準(zhǔn)下折算諧波耗損，從而和實際測量得到實現(xiàn)對二者對比，進而得到諧波治理所帶來的真實節(jié)能量。通過這個過程可以得到諧波治理前后配電網(wǎng)諧波損耗效果的實證，從而為電網(wǎng)相關(guān)方面的節(jié)能提供指導(dǎo)建議。

結(jié)語：

對于電力事業(yè)來說，配電網(wǎng)的工程建設(shè)對于推進電力事業(yè)發(fā)展有著關(guān)鍵作用。當(dāng)前，配電網(wǎng)諧波治理前后的負(fù)荷水平不一致導(dǎo)致相應(yīng)的諧波治理帶來真實的節(jié)能效果不能得到有效的量化。本文基于這個問題展開了分析和探討，并就此推導(dǎo)出了配電網(wǎng)諧波損耗的數(shù)學(xué)表達形式，并在這個數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，通過分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到了配電網(wǎng)諧波治理降損效果實證方法，從而為電網(wǎng)相關(guān)方面的節(jié)能提供依據(jù)。

參考文獻：

[1]葛少云，董佳霖，劉福潮，等.配電網(wǎng)諧波治理降損效果實證方法[J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2015，27（03）：1-4.

[2]董佳霖.電網(wǎng)節(jié)能降損關(guān)鍵技術(shù)效果測量與實證研究[D].天津大學(xué)，2014.

作者簡介：

馬曉娜，中核新能核工業(yè)工程有限責(zé)任公司，山西太原。