[发明专利]一种畸变功率计量方法

摘要

本发明公开了一种畸变功率计量方法，包括以下步骤：步骤一、获取基波视在功率S₁、全波电压V及基波电压V₁，计算电压畸变率THD_V，并进一步计算无责任视在功率S′；步骤二、根据全波视在功率S、无责任视在功率S′，计算畸变功率D_H。本发明基于IEEE 1459‑2010的功率定义，其应用能准确的量化负荷产生的谐波污染，提高电能计量的公平性。

主权项

1.一种畸变功率计量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获取基波视在功率S₁、全波电压V及基波电压V₁，计算电压畸变率THD_V，并进一步计算无责任视在功率S′；所述步骤一中电压畸变率THD_V的计算公式如下：其中，V₁为基波电压，V_H为谐波电压，V_h为第h次谐波电压有效值；所述步骤一中无责任视在功率S′的计算公式如下：S′＝S₁(1+THD_V²)；步骤二、根据全波视在功率S、无责任视在功率S′，计算畸变功率D_H；所述畸变功率D_H计算公式的推导步骤如下：在平稳条件下，波形畸变的电压v分解为工频电压分量v₁和剩余电压分量v_h，波形畸变的电流i分解为工频电流分量i₁和剩余电压分量i_h，则有v＝v₁+v_hi＝i₁+i_h其中：式中，t为时间，w为基波角频率，h为谐波次数，以基波电压为参考相量，θ₁为基波电流相位角，α_h为h次谐波电压相位角，β_h为h次谐波电流相位角；用有效值可表示为：V²＝V₁²+V_H²；I²＝I₁²+I_H²；式中，V₁为基波电压，V_H为谐波电压，V_h为第h次谐波电压有效值，I₁为基波电流，I_H为谐波电流，I_h为第h次谐波电流有效值；因此，视在功率S可以分解如下：S²＝V²I²＝(V₁²+V_H²)(I₁²+I_H²)＝(V₁I₁)²+(V₁I_H)²+(V_HI₁)²+(V_HI_H)²＝S₁²+D_I²+D_V²+S_H²式中，根据IEEE 1459‑2010定义，D_I为电流畸变功率，D_V为电压畸变功率，S_H为谐波视在功率；总谐波电压、电流波形畸变率定义为：因此可得，不会产生任何与电压谐波次数不一致的电流的负荷为无责任负荷，即该类负荷的各次电压、电流值满足线性，则其电压畸变率、电流畸变率一致，认为无责任负荷不应额外计量谐波功率，此时的视在功率认为是无责任视在功率，可以表示为：S′²＝S₁²+D_I²+D_V²+S_H²＝S₁²+S₁²(THD_I)²+S₁²(THD_V)²+S₁²(THD_V)²(THD_I)²＝S₁²+S₁²(THD_V)²+S₁²(THD_V)²+S₁²(THD_V)²(THD_V)²＝S₁²(1+THD_V²)²即S′＝S₁(1+THD_V²)定义畸变功率D_H为视在功率S与无责任视在功率S′之差，则其表达式为：D_H＝S‑S′＝S‑S₁(1+THD_V²)。