怎樣識別光伏諧波路徑？試試這個演算法

國網吉林省電力有限公司四平供電公司的研究人員韓紹禹、李新輝，在2019年第5期《電氣技術》雜誌上撰文指出（論文標題為“基於資訊熵和節點導納矩陣的光伏諧波路徑初探”），光伏電站的接入給電網注入一定諧波，同時也增加了電網諧波線損。

本文針對傳統方法過多依靠電氣測量狀態的問題，提出一種基於資訊熵方法的光伏諧波路徑識別方法。首先討論了線路諧波與諧波源諧波之間的量化關係，其次利用資訊熵的性質和電網節點導納矩陣得出線路諧波電流與光伏諧波電流的量化關係，最後透過數值模擬了文章方法的有效性。本文提出的演算法具有一定的實用性，為光伏諧波分析和研究提供了一種新的計算思路。

隨著環保壓力不斷加大，社會對清潔能源使用的要求越來越高，光伏發電作為一種新型的清潔能源，在國內得到了廣泛應用。截至2017年底，光伏裝機容量佔全國總裝機容量的7。34%，光伏發電量佔全國總髮電量的1。7%。然而，光伏電站給社會帶來大量清潔能源的同時，也因其本身逆變器結構給電網注入大量諧波，造成電網諧波線損的上升。

如何評估和分析光伏接入後電網諧波電流的分佈問題，成為專家和學者研究的物件，研究含光伏電網的諧波源定位和路徑問題，並與同期線損系統結合應用，對於降低諧波線損具有重要意義。

目前，關於光伏諧波的研究已有大量的文獻。

有學者研究了大型光伏的模型和諧波特性，為後續光伏諧波模型研究提供一種良好的技術參考。

有學者研究了光伏引數與電網諧波不穩定之間的關係，為光伏與電網諧波影響提供了理論依據。

有學者使用相位補償法研究了光伏接入電網的諧波抑制問題。

上述研究是針對電網諧波和光伏諧波之間相互作用，並未考慮諧波在電網之間傳播規律。

有學者應用資訊熵原理研究了多諧波源定位問題，有學者應用最大熵原理研究了諧波疊加問題，為電網諧波的流入和匯出問題提供了計算依據。

本文在上述文獻的研究基礎上，首先利用電網路節點導納矩陣給出線路諧波電流和諧波源電壓或諧波源電流之間的物理關係，其次利用函式變數的機率密度函式給出線路諧波電流的機率密度函式的求解方法，再利用資訊熵的定義求解了線路諧波電流資訊熵和諧波源資訊熵之間的聯絡，最後搭建對應的模擬模型驗證了本文結論的有效性。

圖1 模擬示意圖

結論

近幾年，電能質量監測系統在電網中越來普及，光伏接入電網電能質量呈現越來越複雜的規律，儘管光伏電站具有較好規律和穩定性等優點，但隨著光伏行業的不斷髮展，光伏電站接入比例不斷提高，目前隨著接入比例不斷提供能是否能滿足電網和國標的要求，有待於進一步研究。同時，在光伏電站長期執行時，其注入電網的電能質量對執行的影響進一步顯現出來。

因此，應該加強對光伏電站接入電網後諧波轉移規律進行研究，增加相關指標監測和測量手段，及時發現問題，才能保證裝置的執行安全。也只有進一步提高諧波監測水平和能力，才能預防和處理執行中的電能質量事故。