[科普中国]-低压配电网谐波网损计算方法

背景

在当前科技快速发展的电网中，谐波存在是不可避免的，谐波增加电网的损耗。谐波对降低线损是非常不利的。促使供电企业和用电客户采取措施降低低压配电网谐波网损，这对节能降耗有非常重要的意义。1

计算方法电网谐波网损一般有两种计算方法，即采用谐波畸变率的谐波网损计算方法和采用等值电阻法计算谐波网损方法。方法各有优缺点，了解和掌握谐波网损计算方法对需要采取治理措施的配电网提供合理的依据。1

采用谐波畸变率的谐波网损计算方法谐波功率是以发热的形式在电能转换、传输过程中被消耗的，谐波功率实际上是因谐波产生的，为对电网的谐波网损进行估计，电流谐波总畸变率是非正弦周期性交变量的各次谐波含有率的平方和的平方根值，即谐波含量均方根值与基波均方根值之比，它是非正弦周期性波形的一个重要数字特征量，用以衡量波形畸变的程度。设

式中：

——谐波含量均方根值；

——基波均方根值。

在不考虑集肤效应的情况下，线路电阻是一个固定值，则没有谐波电流时线路损耗为，而有谐波电流时线路损耗为：

所以线损的增加率为：

结论：线损的增加率为谐波总畸变率的平方。

当总谐波含有率为30%时，线损率将增加9%。这是在不考虑高次谐波集肤效应引起电阻增加情况下的谐波线损估计。2这种计算方法在理论上是可行的，对谐波网损的估计是确切的，但结果是一个比例数字则比较难计算出具体数字。同时不同的电网中各相电流畸变率不同，有时相差很大，用该方法可以计算每相的线损增加率，当从全网考虑时，则比较难对整个电网做出估计，在实际工作中，我们的测试结果反映了这一点，因此利用电流畸变率估算全网谐波功率损耗是不准确的。1

采用等值电阻法计算谐波网损方法等值电阻法是目前经常采用的一种网络损耗计算方法，其原理是将电流通过元件的有功损耗视为通过电网线路等值电阻和变压器等值电阻所产生的有功损耗，全网在某个时段内的功率损耗就是该时段内均方根电流的平方和这些等值电阻的乘积。在不考虑高次谐波集肤效应的前提下，认为线路和变压器等值电阻是一个常数，因此可以用等值电阻法计算全网的谐波网损。1