一种确定电力用户谐波污染的经济责任的方法与流程

本发明谐波污染管理的方法，具体涉及一种确定电力用户谐波污染的经济责任的方法。
背景技术：
：电网谐波管理的应用上就是根据用户自身的负荷特性以及排污需求等，通过征收排污费和用户之间谐波污染排放权交易等措施进行协调治理达到谐波污染减排的一种管理方式,这种方式对于供用电双方都是很好的激励作用，从而达到社会效益最优化。由于电力用户非线性负荷的使用以及滤波技术的限制，谐波污染是无法避免的，主要原因有以下几点，第一，用户在使用电能时不可避免的会产生谐波污染，第二，目前相关治理谐波的技术还不是太完善，无法达到完全消除谐波污染，第三，在治理谐波时不仅仅考虑的是技术层面，还得考虑经济可行性，当治理谐波的成本超过谐波污染造成的损失时，社会效益不是最优的。所以说在现阶段段技术条件下，要想完全消除谐波污染是不可行的，与其片面的追求完全消除谐波污染，不如使用经济和技术相结合的方法，对谐波进行多层次化的管理，从而使得社会效益最优。目前电网提供的电磁环境资源是属于公共财产的，在谐波源用户的谐波注入电网不超标的情况下，根据现行的电力系统谐波管理制度，每一个谐波源都有权利向电网注入谐波，而且每一个谐波源都没有权利阻止其他谐波源用户对电网谐波的注入，引发电网谐波“谁都应该负责任，谁都不负责任”的情况。所以产权不明确，制度不完善会导致所有电力用户排放谐波污染而不付任何费用。向电网排放谐波污染实际上是对公共电磁环境的污染，对于其他的电力用户也会造成不良的影响，然而这种行为并不需要为此付出任何的赔偿。所以说谐波污染排放是一种外部不经济性活动。为了消除谐波污染排放的外部不经济性，也就是电力用户在排放谐波污染时需要承担外部不经济性的后果，可以采用经济的手段，也就是对于电力用户谐波污染排放行为收取相应的费用，这也是对电能质量环境资源的一种价值体现，因此急需一种确定电力用户谐波污染的经济责任的方法。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明提供了一种确定电力用户谐波污染的经济责任的方法，具体技术方案如下：一种确定电力用户谐波污染的经济责任的方法包括以下步骤：(1)建立电力用户的谐波责任模型；所述模型包括母线x、若干电力用户；所述若干电力用户与母线x的一侧连接；所述母线的另一侧与电力系统供电端连接；(2)计算各个电力用户的对母线x的h次谐波污染责任；(3)评估母线x的电压质量等级，所述母线x的电压质量等级划分成9个等级，如下表1所示：表1各项评估指标等级表等级1级2级3级4级5级6级7级8级9级结果特质优质良好中等合格轻度污染中度污染重度污染极度污染其中，设定将国标限值作为第5等级，表示电压质量谐波污染水平为合格，1-4等级表示电压质量谐波污染水平优于国标，6-9等级表示电压质量谐波污染水平超出国标范围，是不合格的，电能质量情况从1～9级逐级下降。(4)根据母线x的电压质量等级和电力用户对母线x的谐波污染责任，对各电力用户进行谐波污染责任的收费；当母线x的电压质量等级在合格及以上时，不用对电力用户进行处罚；当母线x的电压质量等级为不合格时，根据各电力用户对母线x的谐波污染责任进行相应的收费。优选地，所述步骤(2)中计算各个电力用户的对母线x的h次谐波污染责任的具体步骤包括：(1)设用户d是若干电力用户中的一个，且用户d是一个主要的非线性谐波源，电力用户d的h次谐波电流记为母线x处监测到的h次谐波电压记为则谐波源注入谐波电流与母线x处的谐波电压有如下关系：其中，zhx为电力用户d的h次等效谐波阻抗，为母线x处的h次背景谐波电压；背景谐波电压是系统侧以及除电力用户d之外的其余电力用户在母线x处贡献的谐波电压；(2)令是用户d在母线x处产生的h次谐波电压，则与三个相量满足相量相加关系，即：定义电力用户d对母线x的h次谐波电压责任为μh，则：其中，α表示向量与之间的夹角；(3)将h次谐波电压责任μh的计算公式写成：符号“·”表示向量的内积运算；(4)对公式(2)移项可得：对公式(5)两边同时作自身与自身的内积，得：由内积运算规律，可得：因此，有：由公式(4)及公式(8)可得：所以，谐波电压责任μh的计算式为：其中，zhx为电力用户d的h次等效谐波阻抗；(5)计算用户d的h次等效谐波阻抗zhx以及母线x处的h次背景谐波电压即可根据公式(10)计算电力用户d对母线x的h次谐波电压责任μh。优选地，所述步骤(5)中母线x处的h次背景谐波电压的计算转换为对电力用户d的h次等效谐波阻抗zhx的计算，具体根据公式(1)可得：优选地，所述电力用户d的h次等效谐波阻抗zhx的计算方法如下：(1)由于数据采集时测量误差的存在，母线x处的h次谐波电压与电力用户d的h次谐波电流存在下式所示的线性关系：式中：ε是复数误差项；(2)找出一组和的采样值，确定使得复数误差项ε的平方和取值最小的谐波阻抗zhx和背景谐波电压假设有n次数据采样，分别记和的第i次采样值为和根据公式(11)得：表示成矩阵形式，有：y＝ax+ε；(13)其中：公式(14)-(16)式的符号表示“记为”；(3)求复向量x，要求复数误差平方和最小，即：若将复向量x的元素xk(k＝1，2)表示为实部和虚部之和形式，即则q实际上是的函数；q可写为：由极值定理可知，当满足公式(18)时，求得的解为复向量x的复最小二乘解：由q表达式可知：其中，符号“-”表示复向量的共轭；由式(18)、(19)可得：对式(20)进行推导运算得：同理可得：公式(22)中k＝1,2；将式21)与式(23)两边对应相加，化简得：因此：所以，有：(4)将式(26)写成矩阵形式，即：所以，的复最小二乘解为：通过计算得到复向量x，即求出了电力用户d的h次等效谐波阻抗zhx。优选地，所述步骤(3)中评估母线x的电压质量等级包括以下步骤：(1)选取评估指标：选取评估指标，并对各个评估指标进行等级划分；(2)确定样本集：在每个等级范围里随机生成数据并作为投影指标，形成样本集，记为x*(i,j)，i＝1,2,…n，j＝1,2,…m，其中n为样本的个数；m为指标个数，同时得到各样本对应的评估等级y(i)，i＝1,2,...n；如果公共连接点电压质量水平越差，那么对应的评估等级就会越高；由于各个等级的指标变化范围不一致，需要进行归一化，采用下式(29)对x*(i,j)进行归一化处理为x(i,j)，即：x(i,j)＝x*(i,j)/xmax(j)，i＝1,2,...n，j＝1,2,...m；(29)其中xmax(j)是第j个指标的最大值；(3)投影目标函数的建立：投影寻踪是将n维数据x(i,j)以a＝(a(1),a(2),...a(m))作为投影方向投影到一维向量，得到投影值z(i)：投影目标的函数为：f(a)＝sz|rzy|；(31)其中，sz为z(i)的标准差，rzy为z(i)和y(i)的相关系数；(4)投影目标函数的遗传算法优化：投影目标函数f(a)是随着投影方向a的改变而改变，通过求解投影目标函数最大值来估计最佳投影方向a*，即：maxf(a)＝sz|rzy|；(32)采用遗传算法求解投影目标函数最大值，进而得到最佳投影方向a*；(5)谐波指标权重及其等级的确定：将得到的最佳投影方向a*按式(34)做归一化得到权重向量w＝(w(1),w(2),…,w(m))，并将此权重代入式(35)，可以得到第i个样本的投影值z(i)；根据z(i)与y(i)构成的散点图，建立公共连接点电压质量水平综合评估的数学模型，从而得到被评估对象对应的等级y：其中x(i,j)为随机生成的样本按式(29)进行了归一化后的样本值。优选地，所述选取的评估指标包括9个评估指标，分别为谐波电压总畸变率、2-9次谐波电压畸变率。优选地，所述步骤(4)中对各电力用户进行谐波污染责任的收费具体如下：其中，w为对母线x的电压质量等级对应的单位收费，m为电力用户注入的谐波次数，μh为电力用户对母线x的h次谐波电压责任。优选地，所述单位收费wi的计算过程如下：确定母线x的每个电压质量等级每之间的累进税率以及单位收费，设累进税率为b，波污染排污收费系数为a，则母线x的各电压质量等级的谐波污染收费为：表2电压质量等级对应的谐波排污收费其中，累进税率b由人为设置。优选地，谐波污染排污收费系数a的计算步骤包括：(1)设母线x连接有n家电力用户，由于各个电力用户负荷特性不同，安装的滤波装置与滤波技术不同，所以滤波水平不同；令各个电力用户的滤波水平为li，0＜li＜1,i＝1,2…n，,则各个电力用户实际的谐波污染排放水平为：xi＝ri(1-li)；(37)其中ri表示各个电力用户不安装任何滤波设备时谐波污染排放量；母线x上的所有电力用户谐波污染实际排放总量为x0，则：(2)各个电力用户需要收取的谐波污染费定价函数如下表示：ti＝a(xi-qi/q*x0)+φi＝a(ri(1-li)-qi/q*x0)+φi；(39)＝a(ri-qi/q*x0-ri*li)+φi其中，qi代表的是第i个电力用户所分配到的谐波污染排放量，q代表的是该母线x总的谐波排放控制目标量；qi/q代表的是第i个电力用户注入母线x的谐波允许排放比值，φi是指固定收费部分；(3)设滤波器的生产成本是电容器生产无功成本的d倍并假设滤波器可以使用过n年，各个电力用户滤波成本如下所示：式(40)中，是滤波的变动成本，ci0是滤波的固定成本；qpf表示滤波器补偿的畸变功率，单位为mvar，c为电容器成套设备的单位容量成本，h为滤波器平均使用时间系数；电力用户i的利润函数如下所示：式(41)中πi是用户不进行谐波治理时的利润水平；(4)电力用户利润最大化的条件是：即：则由公式(42)可得到：就是电力用户i的最优滤波努力水平，电力用户i选择这样的滤波水平就能达到利润的最大化，在这个努力水平下电力用户i的最优排放水平为：所以，最优的谐波污染排污收费系数为：那么谐波污染排污收费系数a取式(47)的最小值：本发明的有益效果为：由于电力用户每时每刻都在向电网排放谐波污染，本发明提供了一种确定电力用户谐波污染的经济责任，通过对电力用户征收排污费，给这些电力用户施加了一定的经济刺激，不仅使谐波污染排放问题外部不经济性内部化，对于促进用户的谐波污染治理、改善电网电能质量环境等方面也起到非常重要的作用。本申请在谐波污染收费也采用分段累进税率制度，按照母线电压质量水平的高低，规定不同等级的税率。母线电压质量水平越高，那么用户需要承担的责任越小，税率越低；反之，电压质量水平越低，电网谐波污染越严重，用户需要承担的责任越大，税率越高。根据税收对象自身的负税能力承担相应的负税责任，具有公平负担的优点。附图说明图1为本发明实施例中建立的电力用户的谐波责任模型的结构示意图；图2为本发明实施例中与三个向量的向量示意图；图3位本发明的实施例中的测试系统的结构示意图；图4为图3中的谐波源hl1注入的5次谐波电流曲线，其中图4(a)为谐波源hl1注入的5次谐波电流实部曲线图；图4(b)为谐波源hl1注入的5次谐波电流虚部曲线图；图5为图3中的谐波源hl2注入的5次谐波电流曲线，其中图5(a)为谐波源hl2注入的5次谐波电流实部曲线图；图5(b)为谐波源hl2注入的5次谐波电流虚部曲线图；图6为图3中的母线11处谐波电压有效值的示意图；图7为图3中的谐波源hl1注入母线11谐波电流有效值的示意图；图8为本发明实施例中遗传算法的流程图；图9为本发明的实施例中生成的散点图。具体实施方式为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：一种确定电力用户谐波污染的经济责任的方法包括以下步骤：s1：如图1所示，建立电力用户的谐波责任模型；模型包括母线x、若干电力用户；若干电力用户与母线x的一侧连接；母线的另一侧与电力系统供电端连接；s2：计算各个电力用户的对母线x的h次谐波污染责任；s3：评估母线x的电压质量等级，母线x的电压质量等级划分成9个等级，如下表1所示：表1各项评估指标等级表等级1级2级3级4级5级6级7级8级9级结果特质优质良好中等合格轻度污染中度污染重度污染极度污染其中，设定将国标限值作为第5等级，表示电压质量谐波污染水平为合格，1-4等级表示电压质量谐波污染水平优于国标，6-9等级表示电压质量谐波污染水平超出国标范围，是不合格的，电能质量情况从1～9级逐级下降。s4：根据母线x的电压质量等级和电力用户对母线x的谐波污染责任，对各电力用户进行谐波污染责任的收费；当母线x的电压质量等级在合格及以上时，不用对电力用户进行处罚；当母线x的电压质量等级为不合格时，根据各电力用户对母线x的谐波污染责任进行相应的收费。步骤s2中计算各个电力用户的对母线x的h次谐波污染责任的具体步骤包括：s21：设用户d是若干电力用户中的一个，且用户d是一个主要的非线性谐波源，电力用户d的h次谐波电流记为母线x处监测到的h次谐波电压记为则谐波源注入谐波电流与母线x处的谐波电压有如下关系：其中，zhx为电力用户d的h次等效谐波阻抗，为母线x处的h次背景谐波电压；背景谐波电压是系统侧以及除电力用户d之外的其余电力用户在母线x处贡献的谐波电压；s22：令是用户d在母线x处产生的h次谐波电压，则与三个相量满足相量相加关系，如图2所示，即：定义电力用户d对母线x的h次谐波电压责任为μh，则：其中，α表示向量与之间的夹角；s23：将h次谐波电压责任μh的计算公式写成：符号“·”表示向量的内积运算；s24：对公式(2)移项可得：对公式(5)两边同时作自身与自身的内积，得：由内积运算规律，可得：因此，有：由公式(4)及公式(8)可得：所以，谐波电压责任μh的计算式为：其中，zhx为电力用户d的h次等效谐波阻抗；s25：计算用户d的h次等效谐波阻抗zhx以及母线x处的h次背景谐波电压即可根据公式(10)计算电力用户d对母线x的h次谐波电压责任μh。步骤s25中电力用户d的h次等效谐波阻抗zhx的计算方法如下：s251：由于数据采集时测量误差的存在，母线x处的h次谐波电压与电力用户d的h次谐波电流存在下式所示的线性关系：式中：ε是复数误差项；s252：找出一组和的采样值，确定使得复数误差项ε的平方和取值最小的谐波阻抗zhx和背景谐波电压假设有n次数据采样，分别记和的第i次采样值为和根据公式(11)得：表示成矩阵形式，有：y＝ax+ε；(13)其中：公式(14)-(16)式的符号表示“记为”；s253：求复向量x，要求复数误差平方和最小，即：若将复向量x的元素xk(k＝1，2)表示为实部和虚部之和形式，即则q实际上是的函数；q可写为：由极值定理可知，当满足公式(18)时，求得的解为复向量x的复最小二乘解：由q表达式可知：其中，符号“”表示复向量的共轭；由式(18)、(19)可得：对式(20)进行推导运算得：同理可得：公式(22)中k＝1,2；将式21)与式(23)两边对应相加，化简得：因此：所以，有：s254：将式(26)写成矩阵形式，即：所以，的复最小二乘解为：通过计算得到复向量x，即求出了电力用户d的h次等效谐波阻抗zhx。网络结构和系统运行方式一般会影响等效谐波阻抗zhx，然而短时间内网络结构和系统运行方式不会发生太大变化，所以等效谐波阻抗zhx也不会发生太大变化，可以看作是常量。而背景谐波电压由于受到系统中其他的谐波源注入谐波电流影响，短时间内会产生波动。为了更加方便准确计算谐波污染责任，步骤s25中母线x处的h次背景谐波电压的计算转换为对电力用户d的h次等效谐波阻抗zhx的计算，具体根据公式(1)可得：对公式(10)进行变换，可得：通过上式(30)可以看出，谐波责任划分的关键在于等效谐波阻抗的求解。所以可以采用分段细化的思想，即将采样时间段划分成若干更短时间段的组合，这样得到的值将更加精确。设在采样时间段内取n对数据，分别为然后进一步划分为p段，这样，可以回归得到p个等效谐波阻抗值，分别记为zhx(1)，zhx(2)，…，zhx(p)，然后取其平均值作为整个采样时间段内等效谐波阻抗值zsh-xin；即有结合式(30)可得对于含有n次采样的时间段，用户d对母线x的定量h次谐波电压责任为：将式(31)代入式(32)可得：求出了用户d的h次等效谐波阻抗zhx，即可求出用户d对母线x的h次谐波电压责任μh。用本发明提出的算法对如图3所示的ieee14节点标准测试系统进行仿真。该测试系统由2台发电机组g、3台同步调相机c、14条母线、15条输电线路和3台变压器组成。在计算过程中，将发电机组g和同步调相机c等值为次暂态电抗，变压器等值为阻抗，输电线路以π型等值电路表示，同时考虑长距离输电线对地电容。真实模拟系统在正常工作的情况下，特定谐波源对母线电压畸变的贡献。假定母线11为关注母线，hl1、hl2及l3为母线处接入的三个负荷，其中hl1为关注的负荷侧谐波源，hl2为负荷侧其余非线性负荷，l3为线性负荷，同时母线13处接入谐波源负荷hs，本实施例以5次谐波为例。以母线11为公共连接处母线，将除去负荷hl1、hl2及l3的网络其余部分视为该仿真算例的系统侧，本实施例将通过仿真计算hl1谐波源负荷在母线11处产生的定量谐波责任。谐波源hl1和hl2注入的5次谐波电流曲线采用经典曲线，1min1个样本点，一天对应1440个点，分别如图4和图5所示。系统侧谐波源hs的5次谐波电流幅值为114.80a，初始相角为-76.56°。测量母线11处谐波电压有效值和谐波源hl1注入母线11谐波电流有效值分别如图6和图7所示。计算得到用户d的h次等效谐波阻抗的计算结果为：表2用户d的h次等效谐波阻抗的计算结果从以上结果可知，说明本发明提供的算法是可行的，将以上得到的用户d的h次等效谐波阻抗代入公式(33)或公式(10)中计算用户d对母线x的h次谐波责任。步骤s3中评估母线x的电压质量等级包括以下步骤：s31：选取评估指标：选取评估指标，并对各个评估指标进行等级划分；选取的评估指标包括9个评估指标，分别为谐波电压总畸变率、2-9次谐波电压畸变率。s32：确定样本集：在每个等级范围里随机生成数据并作为投影指标，形成样本集，记为x*(i,j)，i＝1,2,…n，j＝1,2,…m，其中n为样本的个数；m为指标个数，同时得到各样本对应的评估等级y(i)，i＝1,2,…n；如果公共连接点电压质量水平越差，那么对应的评估等级就会越高；由于各个等级的指标变化范围不一致，需要进行归一化，采用下式(29)对x*(i,j)进行归一化处理为x(i,j)，即：x(i,j)＝x*(i,j)/xmax(j)，i＝1,2,...n，j＝1,2,…m；(34)其中xmax(j)是第j个指标的最大值；s33：投影目标函数的建立：投影寻踪是将n维数据x(i,j)以a＝(a(1),a(2),...a(m))作为投影方向投影到一维向量，得到投影值z(i)：投影目标的函数为：f(a)＝sz|rzy|；(36)其中，sz为z(i)的标准差，rzy为z(i)和y(i)的相关系数；s34：投影目标函数的遗传算法优化：投影目标函数f(a)是随着投影方向a的改变而改变，通过求解投影目标函数最大值来估计最佳投影方向a*，即：maxf(a)＝sz|rzy|；(37)从上式可以看出，这个问题是求解一个a＝(a(1),a(2),...a(m))为最优变量的非线性问题，如果使用普通的方法求解会非常繁琐，而遗传算法是解决最优化的一种搜索启发式算法，能够简洁有效的求解全局优化的问题。遗传算法是一种根据生物进化论思想的智能算法，通过变异，交叉，选择得到适应度值高的个体，即得到问题的最优解，遗传算法流程图如图8所示。本实施例中的初始种群是式(1)得到的数据，投影目标函数使用遗传算法进行优化，然后建立适应度函数，通过交叉、变异、选择等遗传步骤，选择适应度函数值较大的个体，然后将这些个体与最佳投影a*相对应。那么就可以通过最佳投影方向来计算各评估指标对综合评估目标的贡献量大小。s35：谐波指标权重及其等级的确定：将得到的最佳投影方向a*按式(39)做归一化得到权重向量w＝(w(1),w(2),…,w(m))，并将此权重代入式(40)，可以得到第i个样本的投影值z(i)；根据z(i)与y(i)构成的散点图，建立公共连接点电压质量水平综合评估的数学模型，从而得到被评估对象对应的等级y：其中x(i,j)为随机生成的样本按式(29)进行了归一化后的样本值。本实施例以35kv电压等级为算例：(1)选取指标：根据现场测试情况，选取谐波电压总畸变率、2～9次谐波含有率共9个指标作为谐波污染综合评估指标。(2)投影指标分级标准的建立：根据分类标准将35kv电压等级分为合格类和不合格类，如表5.2-2。1-5级是合格的标准，第5级是国标限值，作为合格最低的界限标准，合格等级之间的范围跨度为国标限值的1/5。6～9级是不合格的标准，不合格等级之间的范围跨度为国标限值的2/5。具体如表3所示：表3谐波污染评估指标及其等级划分(35kv)(3)生成样本散点图及端点值：由表3可以知道，每个等级都是在一个数值范围内，比如第4等级：1.8≤x1≤2.4，0.72≤x2≤0.96，1.44≤x3％≤1.92，0.72≤x4％≤0.96，1.44≤x5％≤1.92，0.72≤x6％≤0.96，1.44≤x7％≤1.92，0.72≤x8％≤0.96，1.44≤x9％≤1.92。根据第4等级的范围随机取任意相同数量的值归一化后就可以得到数据的输入样本x(i,j)。其他等级的样本也一样操作，最后生成一个散点图，如图9所示。通过散点图，经过遗传算法优化，可以得到归一化后的权重向量为：w*＝[0.08441530.08441460.09253470.1266240.105520.1688310.1266230.08441330.126624]。通过该散点图，可得出每个等级下样本的左右端点值，如表4所示。然后通过分段线性插值的方法可以近似得到连续函数，该连续函数表达式如式(8)所示:表4散点图各阶层的端点投影值等级左端点右端点等级左端点右端点等级左端点右端点1—0.170840.62440.772971.4561.75820.22350.365950.82630.981181.8652.14730.42740.572461.041.3392.271—以下表5为某母线监测1小时的数据，根据该母线电压各次谐波畸变率指标一个小时的观测值，表中数据为a相实测数据的95％概率值的最大值，对该母线的电压质量水平进行综合评估：表5负荷各指标观测值(35kv)根据表5所列某母线在12点到13点的这一个小时的监测数据，对该母线电压质量水平进行综合评估。根据式(34)将指标观测数据归一化后与最佳投影方向a*对应的权重向量w相乘，即可得到该负荷每小时的最佳投影值z(i)。根据所得投影值代入，即可得到评估等级y(i)。通过计算，得到该母线在这一个小时内的综合评估等级为3级，表示处于良好水平。步骤s4中，对各电力用户进行谐波污染责任的收费具体如下：其中，w为对母线x的电压质量等级对应的单位收费，m为电力用户注入的谐波次数，μh为电力用户对母线x的h次谐波电压责任。单位收费w的计算过程如下：确定母线x的每个电压质量等级每之间的累进税率以及单位收费，设累进税率为b，波污染排污收费系数为a，则母线x的各电压质量等级的谐波污染收费为：表6电压质量等级对应的谐波排污收费其中，累进税率b由人为设置，在本实施例中设置为20％，假设母线x的电压质量等级为7级，处于中度污染水平，那么参照表1和表2，电力用户i需要承担的谐波排污费用为：设定一个合理的有效的收费标准至关重要，如果收费太低，将起不到用户积极治理的效果，同时，也不能设定的太高，不利于该方案的顺利实施，因此需要综合考虑电网的网络特性以及用户的滤波情况制定一个合理的谐波污染排放收费标准，谐波污染排污收费系数a的计算步骤包括：(1)设母线x连接有n家电力用户，由于各个电力用户负荷特性不同，安装的滤波装置与滤波技术不同，所以滤波水平不同；令各个电力用户的滤波水平为li，0＜li＜1,i＝1,2…n，,则各个电力用户实际的谐波污染排放水平为：xi＝ri(1-li)；(42)其中ri表示各个电力用户不安装任何滤波设备时谐波污染排放量；母线x上的所有电力用户谐波污染实际排放总量为x0，则：(2)各个电力用户需要收取的谐波污染费定价函数如下表示：ti＝a(xi-qi/q*x0)+φi＝a(ri(1-li)-qi/q*x0)+φi；(44)＝a(ri-qi/q*x0-ri*li)+φi其中，qi代表的是第i个电力用户所分配到的谐波污染排放量，q代表的是该母线x总的谐波排放控制目标量；qi/q代表的是第i个电力用户注入母线x的谐波允许排放比值，φi是指固定收费部分；(3)用户主要是通过安装滤波器进行滤波，常见的滤波器分为无源滤波器，有源滤波器和混合型滤波器。有源滤波器滤波效果较好，但由于成本偏高，应用不多，而无源滤波器应用最为广泛，所以本文仅考虑无源滤波器的滤波成本。一般的无源滤波器是由电容器和电抗器组成，参照同步调相机的无功生产成本来计算，本实施例设滤波器的生产成本是电容器生产无功成本的d倍并假设滤波器可以使用过n年，各个电力用户滤波成本如下所示：式(45)中，是滤波的变动成本，ci0是滤波的固定成本；qpf表示滤波器补偿的畸变功率，单位为mvar，c为电容器成套设备的单位容量成本，一般取为70000元/mvar，h为滤波器平均使用时间系数，可近似取为1/2。电力用户i的利润函数如下所示：式(46)中πi是用户不进行谐波治理时的利润水平；(4)电力用户利润最大化的条件是：即：则由公式(42)可得到：就是电力用户i的最优滤波努力水平，电力用户i选择这样的滤波水平就能达到利润的最大化，在这个努力水平下电力用户i的最优排放水平为：所以，最优的谐波污染排污收费系数为：那么谐波污染排污收费系数a取式(47)的最小值：从式(53)可知，谐波污染排污收费系数的制定与用户滤波的成本有关，这个谐波排污收费定价是按照社会效益最大化得到的结果，那么对于用户来说会积极的按照自身需求达到各自最优的滤波水平，所以对用户有很大的激励作用。本发明不局限于以上的具体实施方式，以上仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12