电力系统三相非线性元件的谐波序网等效研究

　　            
　 非线性系统中对任意次的谐波均不存在对称电路，对第h次谐波而言，其电流分量也是不对称的。利用对称分量法，可将h次谐波等效电流分量分解成3组三序对称分量，如图4所示。图中

且三相电流的各序分量满足下式条件　　　
量；I_ah1、I_ah2、I_ah0分别为a相等效电流源第h次谐波的正序、负序、零序分量。b、c两相电流第h次谐波的三序分量可由相应的关系式表示。
    根据线性系统的叠加原理，可将图4分解成分别由正序、负序或零序等效电源作用的3个序网图，对于各序网络，可根据线性电路的叠加定理，由各序网络方程求解出各序电流和电压分量，并将相应的各序分量相加，即可求得第h次谐波作用下的各相电量。对基波和各次谐波重复上述解析过程，并将计算结果取和，即可得出三相电力系统的准确谐波
解。
             

    设计算时间为0.8s，计算步长为Δt＝5×10^－6s。提高系统电源电压，使三相非线性电感工作在深度饱和区，从而增强三相电路参数的非线性。分别对中性点直接接地系统和中性点不接地系统的情况进行分析，并给出相应的典型结果。
　　           

          

4．1　中性点不接地系统
    系统模型如图5所示，负荷侧中性点经一小电容C₀接地。经过EMTP的计算，得到稳态时段760～800ms的三相电压、电流波形图如图6～11所示。
                    

              

                 

                

　　由上面各图可看出：三相电路中电流波形以及非线性电感两端的电压波形均不对称，三相电流、电压的变化规律各不相同，不能通过图形平移得到。
    通过对图6～11所示的电压波形进行傅立叶分解，任意次谐波三相电量明显地不对称。在三相电压中，基波、3、4、4．5、5、7次谐波占主要成分，各次谐波电压的三相矢量图如图12所示。各次谐波电流的三相电流矢量图如图13所示。
    由图12、13可知，三相基波、各次谐波以及分数次谐波电压、电流均不对称，由此验证了在“三相非线性系统中不存在对称电路”的命题。分别将图12、13中的6组不对称电压、电流矢量按式（1）进行对称分量法分解，以a相为基准相，三序分量分别如表2、3中所示：
             [FS:PAGE]