配电网公共连接点谐波评估与仿真(6)
2.1 采用的理论
本文采用的理论包括戴文南定理、诺顿定理、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律[29]。
2.1.1 戴文南定理
戴文南定理；任何一个线性有源一端口网络，对外电路而言，它可以用一个电压源和电阻的串联组合电路等效，该电压源的电压等于该有源一端口网络在端口处的开路电压，而与电压源串联的电阻等于该有源一端口网络中全部独立源置零值后的输入电阻。应用戴文南定理的关键是求出有源一端口网络的开路电压和戴文南等效电阻。
2.1.2 诺顿定理
诺顿定理：任何一个线性有源一端口网络，对外电路而言，它可以用一个电流源和电导的并联组合电路等效，该电流源的电流等于该有源一端口网络端口处的短路电流，与电流源并联的电导等于该有源一端口网络中全部独立源置零值后的输入电导。此电流源和电导的并联组合电路称为诺顿等效电路，该电导称为诺顿等效电导。
2.1.3 基尔霍夫电流定律
基尔霍夫电流定律（KCL——Kirchhoff's Current Law）：“在集中电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零。”也可以说任何时刻，通过集中电路中任一闭合面的所有支路电流的代数和恒等于零，即流出任一闭合面的支路电流之和必然等于流入该闭合面的支路电流之和。
2.1.4 基尔霍夫电压定律
基尔霍夫电压定律 (KVL——Kirchhoff′s Voltage Law) ：“在集中电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。”也就是说在集中电路中，任何时刻，沿任何闭合节点序列，前一节点和相邻的后一节点之间的电压的和恒等于零。
2.2 参考谐波阻抗的计算
在负荷谐波发射水平不变的情况下，当系统谐波阻抗增大时，负荷在母线上引起的谐波电压将增大，而负荷不应该为这部分谐波负责；相反，当系统谐波阻抗减小时，负荷在母线上引起的谐波电压将减小，而这部分也不应归功于负荷，于是引入了系统参考谐波阻抗Zsh_ref[27]，将系统实际谐波阻抗Zsh分为系统参考谐波阻抗Zsh_ref和系统实际谐波阻抗Zsh与参考谐波阻抗Zsh_ref的偏差ΔZsh两部分，然后将偏差谐波阻抗ΔZsh上谐波压降转化为系统附加谐波电压源ΔUsh，并将其与系统实际谐波电压源叠加后作为系统等效谐波电压源ΔUsh_new,其具体转化过程如图2-2-1所示。同理，引入负荷参考谐波阻抗Z1h_ref[27].
图2-2-1系统谐波阻抗变化转化为附加谐波电压源
对于图2-2-2所示系统，本文以n=2（即PCC接有两个用户）为例，将该PCC点的谐波责任进行分离。在系统侧采用其戴文南等效模型，负荷侧采用其诺顿等效模型，得到了该系统基于参考谐波阻抗的h次谐波等值电路，如图2-2-3所示。
图2-2-2系统示意图
图2-2-3谐波等值电路
系统h次参考谐波阻抗Zsh_ref可以更具系统三相短路容量Sk近似求得，如式2-2-1所示。
（2-2-1）
负荷可采用其恒阻抗模型，将其等效为电阻与电感的并联[28]。以支路1为例，其电阻为
(2-2-2)
式中 为PCC母线基波电压与支路1基波电流的相角差。
根据负荷功率因数可近似计算出负荷的基波电抗为