光伏并网关口的谐波计量方法及装置与流程

本发明涉及谐波计量，尤其涉及一种光伏并网关口的谐波计量方法及装置。

背景技术：

1、分布式光伏发电作为一种新能源发电方式，能够有效降低配电网中一次能源的占比。但是光伏并网过程中电力电子器件会向配电网中注入谐波分量，而谐波分量的注入会导致配电网容易产生电压和电流波形畸变的问题，影响电能计量的准确性。

2、传统的电能计量方案中忽略了谐波电能的部分，无法实现基波电能和谐波电能的有效区分，影响电能计量的准确性；相关技术中还通过快速傅里叶变换的方式进行谐波计量，但是其计量精度依然较低且存在栅栏效应，难以实现谐波的准确计量，无法对设置有光伏发电设备的非线性用户的发电行为进行准确地衡量。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种光伏并网关口的谐波计量方法及装置，以提高谐波计量的准确性，进而准确衡量非线性用户的发电行为。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种光伏并网关口的谐波计量方法，包括：

3、获取预设周期内目标非线性用户的电能表中谐波的第一计量结果以及所述电能表处的电能数据；

4、对所述电能数据分别加双布莱克曼窗和双汉宁窗，得到所述电能数据中各次谐波对应的双布莱克曼窗序列和双汉宁窗序列；

5、根据各次谐波对应的双布莱克曼窗序列和双汉宁窗序列，确定所述目标非线性用户在所述预设周期内的各次谐波的谐波序列；

6、根据各次谐波的谐波序列，确定所述目标非线性用户的第二计量结果；

7、根据所述第一计量结果和所述第二计量结果，得到所述预设周期内所述目标非线性用户的谐波计量结果。

8、在一种可能的实现方式中，所述对所述电能数据分别加双布莱克曼窗和双汉宁窗，得到所述电能数据中各次谐波对应的双布莱克曼窗序列和双汉宁窗序列，包括：

9、确定所述电能数据中预设数量的采样点；

10、对所述采样点分别加布莱克曼窗和汉宁窗，并对加布莱克曼窗后的采样点和加汉宁窗后的采样点进行分段和周期延拓，得到多个加布莱克曼窗的第一分段序列和多个加汉宁窗的第二分段序列；

11、对每个第一分段序列内的采样点加布莱克曼窗，并计算加布莱克曼窗后每个第一分段序列内采样点的均值，得到第一双窗序列；

12、对每个第二分段序列内的采样点加汉宁窗，并计算加汉宁窗后每个第二分段序列内采样点的均值，得到第二双窗序列；

13、对所述第一双窗序列和所述第二双窗序列分别进行傅里叶变换，确定各次谐波在双布莱克曼窗下的频率、幅值和初相位，以及在双汉宁窗下的频率、幅值和初相位，并基于各次谐波在双布莱克曼窗下的频率、幅值和初相位，以及在双汉宁窗下的频率、幅值和初相位，得到各次谐波对应的双布莱克曼窗序列和双汉宁窗序列。

14、在一种可能的实现方式中，所述根据各次谐波对应的双布莱克曼窗序列和双汉宁窗序列，确定所述目标非线性用户在所述预设周期内的各次谐波的谐波序列，包括：

15、根据各次谐波对应的双布莱克曼窗序列的频率和幅值，以及双汉宁窗序列的频率和幅值，分别确定各次谐波中各个采样点对应的双布莱克曼窗序列的第一幅度值和双汉宁窗序列的第二幅度值；

16、根据各次谐波中各个采样点对应的所述第一幅度值和所述第二幅度值，分别确定各次谐波中各个采样点的幅度值，并基于各次谐波中各个采样点的幅度值，得到所述目标非线性用户在所述预设周期内的各次谐波的谐波序列。

17、在一种可能的实现方式中，所述根据各次谐波中各个采样点对应的所述第一幅值和所述第二幅值，分别确定各次谐波中各个采样点的幅值，包括：

18、根据表达式：计算各次谐波中各个采样点对应的幅度值；

19、其中，ai表示第i次谐波中采样点对应的幅度值，bi表示第i次谐波中对应的采样点的双布莱克曼窗序列的第一幅度值，hi表示第i次谐波中对应的采样点的双汉宁窗序列的第二幅度值。

20、在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一计量结果和所述第二计量结果，得到预设周期内所述目标非线性用户的谐波计量结果，包括：

21、确定所述第一计量电量和所述第二计量电量的差值是否大于预设差值；

22、若所述差值大于预设差值，则确定所述第二计量电量为所述目标非线性用户在预设周期内的谐波计量结果；

23、若所述差值小于或等于预设差值，则确定所述第一计量电量为所述目标非线性用户在预设周期内的谐波计量结果。

24、在一种可能的实现方式中，所述布莱克曼窗的窗函数为：

25、wb(n)＝0.42-0.5cos(2πn/n)+0.08cos(4πn/n)；

26、式中，wb(n)表示所述布莱克曼窗的窗函数，n表示序列的长度，n表示序列中的采样点，n＝0,1,2,3,…,n-1。

27、在一种可能的实现方式中，所述汉宁窗的窗函数为：

28、wh(n)＝0.5-0.5cos(2πn/n)；

29、式中，wh(n)表示所述汉宁窗的窗函数，n表示序列的长度，n表示序列中的采样点，n＝0,1,2,3,…,n-1。

30、在一种可能的实现方式中，在所述根据所述第一计量结果和所述第二计量结果，得到所述预设周期内所述目标非线性用户的谐波计量结果之后，所述方法还包括：

31、获取所述目标非线性用户所在台区的各个非线性用户的谐波计量结果；

32、根据所述台区内各个非线性用户的谐波计量结果，确定谐波阈值；

33、根据所述目标非线性用户的谐波计量结果和所述谐波阈值，确定所述目标非线性用户的谐波费用。

34、在一种可能的实现方式中，根据所述目标非线性用户的谐波计量结果和所述谐波阈值，确定所述目标非线性用户的谐波费用，包括：

35、根据表达式：确定所述目标非线性用户的谐波费用；

36、式中，gm表示所述目标非线性用户的谐波费用，wh表示所述目标非线性用户的谐波计量结果，表示谐波阈值，pm表示所述目标非线性用户的谐波电价。

37、第二方面，本发明实施例提供了一种光伏并网关口的谐波计量装置，包括：

38、获取模块，用于获取预设周期内目标非线性用户的电能表中谐波的第一计量结果以及所述电能表处的电能数据；

39、加窗模块，用于对所述电能数据分别加双布莱克曼窗和双汉宁窗，得到所述电能数据中各次谐波对应的双布莱克曼窗序列和双汉宁窗序列；

40、第一确定模块，用于根据各次谐波对应的双布莱克曼窗序列和双汉宁窗序列，确定所述目标非线性用户在预设周期内的各次谐波的谐波序列；

41、第二确定模块，用于根据各次谐波的谐波序列，确定所述目标非线性用户的第二计量结果；

42、处理模块，用于根据所述第一计量结果和所述第二计量结果，得到预设周期内所述目标非线性用户的谐波计量结果。

43、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

44、本发明实施例通过计算设置有光伏发电设备的目标非线性用户的电能表的第一计量结果和第二计量结果，确定目标非线性用户的谐波计量结果，以便准确衡量非线性用户的发电行为；其中，通过对目标非线性用户电能表处的电能数据分别加双布莱克曼窗和双汉宁窗，使旁瓣峰值更低且旁瓣衰减速率更快，提高各次谐波的计量精度，减小偏差，使得到的目标非线性用户的谐波计量结果更接近真实值，进而对非线性用户的发电行为进行准确地衡量。