基于高階統(tǒng)計分析理論的電力系統(tǒng)間諧波檢測方法研究

本項目基于現(xiàn)代電力電子技術(shù)、隨機過程理論、現(xiàn)代建模仿真技術(shù)、現(xiàn)代譜估計方法等理論和技術(shù)，通過對諧波源、間諧波源的系統(tǒng)建模仿真，對間諧波的形成機理和間諧波形成過程的概率統(tǒng)計特性，以及間諧波對變流器運行狀況的影響進行深入分析。在此基礎(chǔ)上對電力系統(tǒng)間諧波檢測和參數(shù)估計理論進行系統(tǒng)性的深入研究：從隨機過程的觀點出發(fā)研究間諧波信號的概率統(tǒng)計性質(zhì)；利用高階譜的方法構(gòu)建間諧波實時檢測算法，將信息理論的概念引入到快速算法的研究,并詳細分析高階譜算法的噪聲濾除原理，高階累積量形式對間諧波檢測的影響，算法穩(wěn)定性和收斂性等問題；最后研制開發(fā)相應(yīng)的間諧波檢測裝置。本項目的研究成果深入了對電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題認識，可以為制定合理的間諧波限制標(biāo)準，精確測量間諧波以及設(shè)計有效的抑制方法和裝置提供堅實的理論基礎(chǔ)。

狀態(tài)檢修理論與工程應(yīng)用研究正進入蓬勃發(fā)展階段。為實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)評估的現(xiàn)有研究成果定量地指導(dǎo)檢修決策，擬展開以下研究：(1)可靠性研究。從統(tǒng)計分析角度研究基于狀態(tài)評估結(jié)果的輸變電設(shè)備平均可靠性，建立基于時間、狀態(tài)的可靠性模型以指導(dǎo)中長期檢修決策；從物理機理角度研究基于關(guān)鍵狀態(tài)量的動態(tài)可靠性模型以指導(dǎo)短期檢修決策。（2）檢修經(jīng)濟性研究。從成本、效益兩方面建立輸變電設(shè)備檢修經(jīng)濟性的評價體系和評價模型。（3）在安全、經(jīng)濟的總目標(biāo)下構(gòu)建統(tǒng)一的檢修決策框架。探討決策準則、決策條件、備選方案的分類方法以及各種決策方法的適用特點，解決單設(shè)備檢修時機、檢修方式?jīng)Q策模型與方法，以及多設(shè)備協(xié)調(diào)決策及聯(lián)檢決策模型與方法。檢修決策理論研究具有深遠的理論意義和重大的工程實用價值。

間諧波往往由較大的電壓波動或沖擊性非線性負荷所引起，所有非線性的波動負荷，如電弧焊、電焊機、各種變頻調(diào)速裝置、同步串級調(diào)速裝置及感應(yīng)電動機等均為間諧波波源，電力載波信號也是一種間諧波。

在各種電壓等級供電網(wǎng)中都可能出現(xiàn)間諧波。間諧波源主要有靜止頻率變換器，循環(huán)換流器，感應(yīng)電機和電弧設(shè)備等。

IEC61000-3-6對間諧波的發(fā)射水平做出了明確的說明，如間諧波電壓水平應(yīng)低于鄰近諧波水平，并規(guī)定為（0.5%～1%）UN。我國根據(jù)IEC的相關(guān)標(biāo)準于2009-09-30發(fā)布了《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波》國家標(biāo)準，于2010-06-01開始實施。該規(guī)定對間諧波的含量、測量方法和測量儀器的精度做了相關(guān)規(guī)定 。