配電網諧波治理降損效果實證方法

【摘要】隨著我國經濟技術的高速發展，我國的電力事業得到了極大的發展。對于電力事業來說，配電網的工程建設對于推進電力事業發展有著關鍵作用。當前，配電網諧波治理前后的負荷水平不一致導致相應的諧波治理帶來真實的節能效果不能得到有效的量化。這樣就會無法實現對當前配電網是否具有節能效果的情況的評定，為了改善這個問題，本文基于將配電網諧波治理前后的負荷狀態化歸置相同的一個水準上的目標，提出了一種配電網諧波治理降損效果實證方法，為相關問題的解決提供藍圖。本文基于此，首先分析了電力設備諧波降損的具體原理，并依據原理得到了相應的降損具體的數學表達形式，并根據這個數學表達形式，構建了減損方法，并通過嚴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。

【關鍵詞】配電網;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的支撐。而對于電網來說，由于在發電，輸電，配電以及用戶用電的各個環節都會產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能降損作為改進內容。當前，由于電網中出現大量的非線性符合，導致其出現諧波污染的問題尤為嚴重。此外，由于配電網在電壓級別上和諧波在一個級別上，這就導致配電網受諧波受損影響最為嚴重。因此對配電網降低諧波損耗的研究也就更為必要?；诖?，本文以配電網為研究對象，在得到配電網的諧波治理前后對應的絡諧波損的電流含有率的情況下，利用構建的諧波損耗數學模型，獲得配電網諧波治理降損對應效果實證的方法手段。從而為相關方面的研究提供指導。

1、配電網諧波損耗對應的數學表示方法分析

一般來說，對于配電網的電力設備來說，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，根據基本損耗推導可以得到諧波損耗對應的數學表示方式如下：

（1）

上式中：ΔAsx表示的是一類配電設備的諧波損耗值，而ΔAs1表示的是該設備對應的基波損耗值，n為諧波次數，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。由此可見諧波耗損主要體現在相應的不同設置參數的電力設備上由于變壓器和線路為配電網中的主要電力設備，因此重點研究變壓器和線路的諧波損耗倍數。變壓器和線路的諧波損耗均和系統內各節次的諧波電流大小有著密切的關聯，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，因此上述數學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的數學表達式，

（3）

通過以上形式可以得到本文所依據的諧波損耗對應的數學表達式，通過這個公式組織本文的方法，從而為節能耗損提供指導。

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對應的降損效果實證前，首先需要對諧波治理前后的配電網諧波損耗進行測量，假設對應的耗損值為ΔAx，bef和ΔAx，aft。因為諧波治理的前后會出現的情況就是這兩個情況對應的典型值的配電網符合狀態并不完全相同，即有功功率、無功功率以及網絡電壓并不完全一致，導致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降損的影響時就會出現這個情況。由此可見分析諧波治理對網絡損耗降低的影響才具有實際意義。

此外，如果出現兩個兩側日負荷狀態非常接近或者完全一致的情況的時候，那么在相同的電網構架結構下，這兩個時間段測量的配電網的基波損耗對應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，并在一定的程度上將這兩個對配電網符合狀態測量的典型值歸結為同一個水平上。這樣就能實現對ΔAx，bef和ΔAx，aft之間的對比，從而為實現對配電網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

為了實現對配電網諧波損耗實現有效的量化，因此在本文所推導的諧波損耗模型的基礎上，根據2.2節的闡述得到諧波治理的前后兩個時間段所測量的配電網絡基波損耗值。得到敵營的基波損耗值的前提下，然后通過計算將當前的基波耗損值對應的基準值進行折算，從而迭代出該基準值下對應的基波耗損值，這就是本文所述方法的核心環節。對于這個方面來說，需要將對一個基波對應的耗損值下的諧波耗損折算值以及測量值進行比較，從而得到對應的諧波治理為配電網節約的真實電量值。具體的過程即為：首先選取配電王忠對應的某一個復雜較高的配變監控終端，由此得到監控終端對應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對應的諧波耗損值ΔAx，bef和ΔAx，aft;然后，在配電網對應的諧波治理的前后測量的耗損測量通過監控終端，得到各節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系得到諧波治理前后的諧波耗損倍數;已知諧波治理前后變壓器對應的基波耗損值為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下折算諧波耗損，從而和實際測量得到實現對二者對比，進而得到諧波治理所帶來的真實節能量。通過這個過程可以得到諧波治理前后配電網諧波損耗效果的實證，從而為電網相關方面的節能提供指導建議。

結語：

對于電力事業來說，配電網的工程建設對于推進電力事業發展有著關鍵作用。當前，配電網諧波治理前后的負荷水平不一致導致相應的諧波治理帶來真實的節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，并就此推導出了配電網諧波損耗的數學表達形式，并在這個數學模型的基礎上，通過分析和數學推導得到了配電網諧波治理降損效果實證方法，從而為電網相關方面的節能提供依據。

參考文獻：

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

[2]董佳霖.電網節能降損關鍵技術效果測量與實證研究[D].天津大學，2014.

作者簡介：

馬曉娜，中核新能核工業工程有限責任公司，山西太原。