基于高阶统计分析理论的电力系统间谐波检测方法研究

本项目基于现代电力电子技术、随机过程理论、现代建模仿真技术、现代谱估计方法等理论和技术，通过对谐波源、间谐波源的系统建模仿真，对间谐波的形成机理和间谐波形成过程的概率统计特性，以及间谐波对变流器运行状况的影响进行深入分析。在此基础上对电力系统间谐波检测和参数估计理论进行系统性的深入研究：从随机过程的观点出发研究间谐波信号的概率统计性质；利用高阶谱的方法构建间谐波实时检测算法，将信息理论的概念引入到快速算法的研究,并详细分析高阶谱算法的噪声滤除原理，高阶累积量形式对间谐波检测的影响，算法稳定性和收敛性等问题；最后研制开发相应的间谐波检测装置。本项目的研究成果深入了对电力系统稳态电能质量问题认识，可以为制定合理的间谐波限制标准，精确测量间谐波以及设计有效的抑制方法和装置提供坚实的理论基础。

状态检修理论与工程应用研究正进入蓬勃发展阶段。为实现状态监测、状态评估的现有研究成果定量地指导检修决策，拟展开以下研究：(1)可靠性研究。从统计分析角度研究基于状态评估结果的输变电设备平均可靠性，建立基于时间、状态的可靠性模型以指导中长期检修决策；从物理机理角度研究基于关键状态量的动态可靠性模型以指导短期检修决策。（2）检修经济性研究。从成本、效益两方面建立输变电设备检修经济性的评价体系和评价模型。（3）在安全、经济的总目标下构建统一的检修决策框架。探讨决策准则、决策条件、备选方案的分类方法以及各种决策方法的适用特点，解决单设备检修时机、检修方式决策模型与方法，以及多设备协调决策及联检决策模型与方法。检修决策理论研究具有深远的理论意义和重大的工程实用价值。

间谐波往往由较大的电压波动或冲击性非线性负荷所引起，所有非线性的波动负荷，如电弧焊、电焊机、各种变频调速装置、同步串级调速装置及感应电动机等均为间谐波波源，电力载波信号也是一种间谐波。

在各种电压等级供电网中都可能出现间谐波。间谐波源主要有静止频率变换器，循环换流器，感应电机和电弧设备等。

IEC61000-3-6对间谐波的发射水平做出了明确的说明，如间谐波电压水平应低于邻近谐波水平，并规定为（0.5%～1%）UN。我国根据IEC的相关标准于2009-09-30发布了《电能质量 公用电网间谐波》国家标准，于2010-06-01开始实施。该规定对间谐波的含量、测量方法和测量仪器的精度做了相关规定 。