本團(tuán)隊(duì)于2020年針對(duì)家用電器諧波問(wèn)題在Applied Energy期刊(SCI一區(qū))發(fā)表了論文A bottom-up approach to evaluate the harmonics and power of home appliances in residential areas(一種自底向上的評(píng)價(jià)住宅區(qū)家用電器諧波和功率的方法)。
隨著城市人口規(guī)模的擴(kuò)大,我國(guó)居民用電負(fù)荷的增長(zhǎng)迅速。與此同時(shí),電力電子設(shè)備在家用電器中的廣泛應(yīng)用,給電力系統(tǒng)注入了大量的諧波,使得住宅小區(qū)的諧波問(wèn)題比以往任何時(shí)候都更加嚴(yán)重。該論文提出了一種自底向上的住宅能耗諧波評(píng)價(jià)方法。首先,提出了一種諧波耦合模型來(lái)計(jì)算單個(gè)非線性家電產(chǎn)生的諧波。該模型直接反映了不同階次諧波電壓與電流之間的耦合關(guān)系。其次,基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛方法,建立隨機(jī)使用模型,確定家電產(chǎn)品的使用模式。考慮了影響中國(guó)國(guó)內(nèi)能源使用的各種行為因素,并提出了相應(yīng)的修正因子,以提高模型的精度。第三,基于所建立的電力和隨機(jī)使用模型,采用自底向上的方法對(duì)大型住宅負(fù)荷的諧波和功率進(jìn)行評(píng)估。仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性和有效性。并將該方法應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)等發(fā)展較快的諧波源的諧波產(chǎn)生和電能消耗的預(yù)測(cè)。

圖1 電氣模型建立流程圖

圖2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量示意圖