李冬,艾黄泽,尹领,曾非同,周峰

(1.华中科技大学 电气与电子工程学院,武汉 430074; 2.中国电力科学研究院有限公司,武汉 430074)

0 引 言

由于全球气候变暖和能源危机等问题的出现,能源行业不断朝着可再生能源的方向转型,以光伏发电为主的新能源装机总量逐年递增[1]。为了扶持户用式光伏和工商业光伏的发展,国家制定了相应的度电补贴标准,根据全发电量对其进行分布式光伏发电补贴[2-3]。但补贴政策没有考虑分布式光伏的供电质量,从而无法约束分布式光伏并网对配电网造成的高频次谐波污染[4-6]和电压波动[7-9]等电能质量问题。因此,研究分布式光伏的并网电能质量,可为分布式光伏电价制定提供一个参考依据,从而引导分布式光伏产业高质量、可持续发展。

输出电能谐波含量是分布式光伏电能质量的关键指标之一。目前电网主要使用时分割乘法器电子式电能表,受前端传感方式和计量算法等限制,其谐波电能计量误差在百分级[10],不适合作为电能交易策略研究的电能质量数据来源。为此,需要对分布式光伏设备中电能谐波进行单独的高精度计量与数据收集。

谐波分析常采用快速傅里叶变换(FFT)[11],但该算法应用时会存在频谱泄漏和栅栏效应的问题,进而影响谐波电能计量结果。对此,国内外学者提出了多种改进方案,包括加窗插值FFT、准同步DFT、基于小波变换的时频联合分析算法[12]、Romberg积分算法[13]等。其中,加窗插值FFT是最常用的谐波分析算法,该算法采用主瓣宽度适宜、旁瓣衰减显著的窗函数来抑制频谱泄漏,并根据所选窗函数设计频谱插值校正算法以减小栅栏效应造成的误差[14]。……