計及電采暖類型差異的“煤改電”工程諧波分析與評估

李偉，張帆，張磊，袁澤，周長城，王越，楊建華

（1.北京電力經(jīng)濟技術(shù)研究院，北京 100055；2.中國農(nóng)業(yè)大學信息與電氣工程學院，北京 100083）

計及電采暖類型差異的“煤改電”工程諧波分析與評估

李偉1，張帆1，張磊1，袁澤2，周長城2，王越2，楊建華2

（1.北京電力經(jīng)濟技術(shù)研究院，北京 100055；2.中國農(nóng)業(yè)大學信息與電氣工程學院，北京 100083）

“煤改電”工程的推進，將有助于北方地區(qū)減少污染物排放，改善終端能源消費方式，但影響配電網(wǎng)的供電能力，對配電網(wǎng)造成諧波污染。以電采暖用戶的實測運行數(shù)據(jù)為基礎，分析了不同類型的電采暖設備產(chǎn)生的諧波原理和特點，并對不同類型以及采取不同控制方式的電采暖諧波含量差異顯著現(xiàn)象進行了分析。利用仿真軟件DIgSILENT的諧波潮流計算及分析模塊，搭建了含電采暖設備的低壓配電網(wǎng)仿真模型。諧波仿真結(jié)果表明，如果低壓配電網(wǎng)中連接了部分諧波含量較高的電采暖設備，在低壓配電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波污染是不可忽略的，尤其是在配電網(wǎng)末端的諧波污染最為嚴重。可為確定不同電采暖設備的諧波含量準入標準提供參考。

“煤改電”工程；諧波潮流；低壓配電網(wǎng)；配電網(wǎng)評估

近年來，北方的霧霾情況日趨嚴重。作為大氣污染的重要污染源之一，冬季農(nóng)村地區(qū)燃煤采暖的煤煙排放需要得到妥善的治理。國家電網(wǎng)公司推動的“煤改電”工程，通過以清潔高效的電能替代污染嚴重的燃煤，在保證城區(qū)和農(nóng)村地區(qū)居民冬季采暖的同時，也成為冬季節(jié)能減排的重要措施之一。

電采暖設備在農(nóng)村地區(qū)的推廣與應用，涉及到低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃改造、供電調(diào)度、電能質(zhì)量評估、電采暖設備的選型以及“煤改電”經(jīng)濟效益評估等諸多方面。文獻[1]中提出了用戶終端市場的電能替代理論，從經(jīng)濟性和實用性方面系統(tǒng)地分析了各種電采暖技術(shù)的應用情況。文獻[2]結(jié)合農(nóng)村實際“煤改電”工程，提出了規(guī)劃及改造低壓配電網(wǎng)的思路。針對電采暖設備的大量接入對低壓配電網(wǎng)的電能質(zhì)量可能存在的潛在影響，文獻[3]研究了蓄熱式電采暖控制器產(chǎn)生諧波的機理，利用實測數(shù)據(jù)，說明了降低電采暖諧波含量的技術(shù)改進。而電采暖推廣的關鍵因素是其對配電網(wǎng)的影響程度。國內(nèi)外展開的研究內(nèi)容包含諧波的產(chǎn)生機理、潮流計算、分析與評估以及治理方案等方面[4-7]。目前針對公用電網(wǎng)接入設備的諧波含量已經(jīng)有了明確的標準限定[8]，但對于電采暖設備并沒有提出明確的諧波限制標準。

目前，在“煤改電”工程規(guī)劃實施初期，還缺乏對電采暖設備的諧波詳細分析和評估。事實上，不同廠家、不同類型和不同控制方式的電采暖設備產(chǎn)生的諧波存在很大的差異性。如何對這種差異性進行比較合理的分析和評估，將會直接影響到低壓配電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)可靠運行以及每個電采暖用戶的用電質(zhì)量。

本文在介紹“煤改電”工程實施情況的基礎上，重點對多種類型電采暖設備在低壓配電網(wǎng)中的諧波影響進行分析。在實測數(shù)據(jù)的基礎上，結(jié)合DIgSILENT PowerFactory軟件仿真結(jié)果，提出計及電采暖設備的低壓配電網(wǎng)分析評估方法。

1 “煤改電”工程簡介

目前我國北方的冬季供熱體系中，燃煤仍占據(jù)較大比重。隨著我國電力行業(yè)的發(fā)展，提高電力能源在終端能源消費市場的比重，減少化石能源消耗和環(huán)境污染，逐漸成為人們的共識[1]。因此，推進北方地區(qū)，尤其是廣闊的農(nóng)村地區(qū)，采用“以電代煤”的能源消費新方式，將成為減輕城市空氣污染的重要方法之一。

在這種背景下，北京市制訂了《2013—2015清潔空氣行動計劃》，要求利用電能或天然氣替代供熱與工業(yè)燃煤，以減少因直接燃煤造成的霧霾天氣?！懊焊碾姟惫こ痰膶嵤粌H將為居民用戶的冬季用暖提供可靠保障，同時具有改善空氣質(zhì)量的環(huán)境效益以及推進地區(qū)電網(wǎng)建設改造的經(jīng)濟效益。

“煤改電”工程的推進不是朝夕之功。工程實施前的規(guī)劃設計、實施中的工程細節(jié)以及實施后的分析評估，都對保證電能改造后的供電要求和電能質(zhì)量、推動地區(qū)電網(wǎng)的科學合理發(fā)展具有重要意義[2]。

從目前的實施效果來看，電采暖設備的大量接入，造成了低壓配電網(wǎng)，尤其是農(nóng)村配電網(wǎng)負荷的大幅增加，并且產(chǎn)生了比較嚴重的諧波干擾和閃變情況。因此，研究不同類型的電采暖設備對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響程度，分析并提出電采暖設備的諧波含量指標，對“煤改電”的推進具有一定的參考意義。

2 諧波分析與評估方法

電力電子技術(shù)正廣泛應用于工業(yè)、交通、居民用電設備等方面，極大地促進了現(xiàn)代社會的發(fā)展。但由此產(chǎn)生的諧波污染也對電力設備、通信線路的運行和電能用戶的用電產(chǎn)生很大影響[4-6]。

研究諧波的產(chǎn)生機理和抑制方法，加強對諧波產(chǎn)生源的監(jiān)督管理，并對配電網(wǎng)內(nèi)的諧波進行分析與評估，有助于保障供電終端用戶的電能質(zhì)量[7]。對供電部門來說，評估結(jié)果可以分析諧波源對電網(wǎng)的整體影響，了解諧波源投入后的電流、電壓畸變情況，從而選擇合理濾波裝置，將諧波污染控制在規(guī)定水平之下。諧波分析的主要步驟如下：

1）確定諧波的度量標準。

2）設定諧波的限制標準。

3）評估電網(wǎng)內(nèi)諧波情況。

4）制定合適的抑制方法。

現(xiàn)階段，對于諧波的分析指標主要包括諧波畸變率限值以及各次諧波分量限值。電壓波形畸變（THDu）的程度用電壓正弦波畸變率來衡量：

式中：Um為第m次諧波電壓的有效值；U1為基波電壓的有效值。諧波電流畸變率（THDi）的計算與式（1）類似。

低壓配電網(wǎng)諧波電壓的接入標準如表1所示[8]。

表1 低壓電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）限值Tab.1 Phase-voltage harmonic limit in low distribution network

不同電壓等級下不同短路容量注入公共連接點的諧波電流允許值也有明確的規(guī)定[8]。

對于電采暖設備，目前尚未建立單獨的限制標準。而在“煤改電”配套的配電網(wǎng)規(guī)劃改造中，通常只以滿足負荷要求的配變選型、接線方式及線路改造為主，而并未計及大量電采暖設備接入產(chǎn)生的諧波對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響。

3 不同類型電采暖實測分析

3.1 電采暖類型及特點

為規(guī)范電采暖設備市場，相應的行業(yè)標準已經(jīng)頒布實施。其中規(guī)范了各種類型的電采暖的電氣安全性能、蓄熱性能和溫度控制等指標[9]。各種電采暖設備的制熱和控制原理都有差異，市面上的電采暖設備類型和特點如表2所示。

表2 電采暖設備類型和特點Tab.2 Types and characteristics of electric heating radiators

3.2 電采暖諧波實測及分析

“煤改電”工程實施過程中，采取政府招投標的方式確定符合性能要求和安全標準的電采暖生產(chǎn)廠家，并允許每戶改造的居民自主選擇電采暖廠家和類型。這種政策在保證電采暖市場的競爭性和靈活性的同時，也為低壓配電網(wǎng)的諧波分析帶來了困難。對北方某縣進行“煤改電”工程用戶電采暖的諧波實測結(jié)果顯示，不同類型的電采暖設備產(chǎn)生的諧波含量有很大不同。

實測儀器選用由美國FLUKE公司生產(chǎn)的FLUKE 434測量儀。

3.2.1 壁掛式電采暖

壁掛式電采暖作為直接加熱的主要形式，因其熱利用率高，采暖效果明顯，控制簡單方便，在農(nóng)村居民用戶家庭中使用廣泛。

實測的電采暖用戶位于某村委會中，電采暖設備采用溫控器實現(xiàn)自動溫控投切。該電采暖設備處于低壓配電線路中段，改造后的配變?nèi)萘繛?15 kV·A。低壓配電線路如圖1所示。

在電采暖設備設置溫度為25℃時，所測量的電采暖設備諧波電壓、諧波電流結(jié)果如表3所示。

測量結(jié)果顯示，壁掛式電采暖設備幾乎是一種純電阻式用電設備，運行時電壓電流波形畸變量很小，諧波電壓電流含量幾乎可以忽略不計。

圖1 壁掛式電采暖所處的配電線路（單位：m）Fig.1 Distribution lines connecting the electric heating radiator mounted to wall（unit:m）

表3 電采暖設備運行時諧波測量結(jié)果Tab.3 Harmonic measurement results of electric heating:radiators on operation %

3.2.2 地熱式電采暖

地熱式電采暖利用敷設的發(fā)熱電纜的通電發(fā)熱作為電能轉(zhuǎn)換方式，并且提供了自動溫控裝置保證室溫穩(wěn)定。

實測的地熱式電采暖位于某村一位居民用戶家中。該居民位于臺區(qū)低壓配電線路首端，正常用電時家中設備以空調(diào)、冰箱等家用電器為主。本次測量了地熱式電采暖運行前后的諧波含量，該用戶所處的配電線路如圖2所示。

電采暖設備運行前后的電壓、電流等情況如表4所示，諧波情況如表5、表6所示。

表4 地熱式電采暖運行前后基本參數(shù)測量結(jié)果Tab.4 Measurement results of the basic data of electric heating radiators before and after the operation of the geothermal-type electric heating

表5 地熱式電采暖運行前諧波測量結(jié)果Tab.5 Harmonic measurement results without the geothermal-type electric heating radiators %

從表5、表6的諧波電壓測量結(jié)果可見，用戶家中的電壓畸變率很小，電采暖設備投入前后電壓畸變率基本保持在1.6%左右，高次諧波含量以5次、7次諧波為主，5次諧波含量分別為1.1%和0.9%，均滿足表1中的相關要求。

圖2 地熱式電采暖所處的配電線路Fig.2 Distribution lines connecting electric heating radiators of geothermal type

表6 地熱式電采暖運行時諧波測量值Tab.6 Harmonic measurement results of electric heating radiators of geothermal type in operation %

從表5、表6可知，電采暖設備運行前后的諧波電流含量有明顯變化。運行前諧波電流畸變率達到4.3%，高次諧波含量以3次、5次、7次諧波為主，分別達到了2.6%、2.3%和1.7%。電采暖運行時諧波電流畸變率下降到1.7%，高次諧波含量以3次、7次諧波為主，分別達到了0.7%和1.1%，5次諧波明顯下降，為0.2%。

電采暖設備運行時會產(chǎn)生較大的諧波電流，其含量以3次、7次諧波為主。但是其產(chǎn)生的諧波含量低于用戶正常用電時其它設備產(chǎn)生的諧波，因此諧波總畸變率反而有所下降。

測量結(jié)果表明，該用戶使用的電采暖設備產(chǎn)生的諧波含量低于國家標準，不會對低壓配電網(wǎng)產(chǎn)生明顯的諧波影響。

3.2.3 蓄熱式電采暖

蓄熱式電采暖在實際使用時考慮了峰谷電價的區(qū)別，在低谷時對水進行加熱，并利用不同的儲熱介質(zhì)蓄熱，在高峰時利用蓄熱進行保溫。

對北方某縣的幾個村用戶的蓄熱式電采暖進行了諧波測量。

1）用戶1。用戶1家中使用的電采暖設備是熱阻絲投切的電采暖，投切策略是角度投切。相應的電壓、電流波形如圖3所示。諧波電流情況如表7所示。由表6可知，3次諧波高達53.6%，5次諧波高達36.9%，7次諧波高達20.6%，總諧波畸變率74.6%，遠遠高于國家標準要求的最高諧波含量，對配電網(wǎng)內(nèi)其他電氣設備的使用將產(chǎn)生巨大影響。

圖3 用戶1電采暖電壓、電流波形Fig.3 Voltage and current waveform of electric heating radiators at User I

表7 用戶1電采暖諧波電流情況Tab.7 Harmonic current of electric heating radiators at User I %

對用戶的實際走訪顯示，電采暖設備工作時家中的冰箱、電視等家用電器會受到極大的干擾，發(fā)出比較明顯的“滋滋”聲，嚴重影響用戶的正常使用。經(jīng)過分析，由于這些家用電器普遍采用了開關電源，電采暖產(chǎn)生的諧波對開關電源內(nèi)部產(chǎn)生了一定的電磁干擾，造成其工作的不穩(wěn)定[3]。

2）用戶2。用戶2使用的蓄熱式電采暖設備是由可控硅控制的，其投切策略是過零投切。電采暖設備運行時的電壓電流波形如圖4所示。電采暖運行時產(chǎn)生的諧波情況如表8所示。

圖4 用戶2電采暖電壓、電流波形Fig.4 Voltage and current waveform of electric heating radiators at User II

表8 用戶2電采暖諧波測量情況Tab.8 Harmonic current of electric heating radiators at User II %

該蓄熱型電采暖設備由于使用了過零投切策略，實際運行時產(chǎn)生的諧波電壓及諧波電流含量很小。3次、9次及13次諧波占據(jù)了諧波的主要部分。

由此可見，相同類型的電采暖設備，由于生產(chǎn)廠家采取的控制策略不同，產(chǎn)生的諧波情況也不盡相同。因此，對一個低壓臺區(qū)諧波進行評估時，需要對臺區(qū)內(nèi)的電采暖設備進行充分的調(diào)查統(tǒng)計。

4 配電網(wǎng)諧波仿真評估

4.1 諧波仿真分析思路

在對不同類型的電采暖設備進行諧波測量后，為了確定不同類型的電采暖設備對低壓配電網(wǎng)的影響，需要進行諧波潮流計算。

諧波潮流計算相較于普通的潮流計算，原理和計算方法更為復雜，同時易受到計算數(shù)據(jù)無法直接獲取以及計算精度差等限制。鑒于這種情況，可以利用仿真軟件進行分析。對于可收集的資料進行整理，部分地區(qū)實際測量的諧波數(shù)據(jù)作為參考，對典型的配電網(wǎng)類型和電采暖設備建立模型，利用DIgSILENT PowerFactory、PSASP等電力仿真軟件進行仿真，分析不同類型、不同控制類型的電采暖設備在配電網(wǎng)不同位置的典型諧波情況。

隨著數(shù)據(jù)量收集的增加，需要結(jié)合低壓配電網(wǎng)的實際情況進行建模仿真，實現(xiàn)對各種類型的電采暖差異化的諧波評估。

4.2 DIgSILENT PowerFactory仿真結(jié)果

以PowerFactory為例，建立低壓配電網(wǎng)絡，說明利用測量數(shù)據(jù)進行低壓配電網(wǎng)諧波評估的思路和方法。

4.2.1 單用戶電采暖情況

利用PowerFactory建立的配電網(wǎng)如圖5所示。

圖5 PowerFactory仿真界面Fig.5 Simulation interface of PowerFactory

圖5中設置了3個負荷點，其中電采暖設備位于線路中段。配電變壓器設置額定容量為100 kV·A。負荷的視在功率均設置為10 kV·A，功率因數(shù)為0.95。對線路中壓處的電采暖諧波數(shù)據(jù)設置的界面如圖6所示。數(shù)據(jù)選用表7中對用戶1家中電采暖的諧波測量結(jié)果。

圖6 PowerFactory諧波仿真設置界面Fig.6 Harmonic simulation setting interface of PowerFactory

仿真結(jié)果如圖7所示，其中橫線柱代表的是低壓配電線路首端的情況，實心柱代表的是線路末端的情況。具體數(shù)值如表9所示。

圖7 單電采暖用戶諧波仿真結(jié)果Fig.7 Harmonic simulation result with single electric heating radiator user

表9 各次諧波仿真結(jié)果Tab.9 Harmonic simulation results of each harmonic %

根據(jù)式（1）計算各處的諧波電流畸變率。

低壓配電線路首端：

低壓配電線路末端：

由仿真結(jié)果可知，配電網(wǎng)末端受到的電采暖設備影響明顯較首端大，但滿足國家的相關要求。

4.2.2 多用戶電采暖情況

圖7和表9僅是考慮了一戶電采暖設備的諧波的情況，可以預測，隨著接入的電采暖設備數(shù)量的增加，如果對其產(chǎn)生的諧波沒有采用合適的方法加以限制，對低壓配電網(wǎng)的影響會更加明顯。

在DIgSILENT PowerFactory中增加電采暖的接入數(shù)量。將3個負荷點處均設置有電采暖設備接入，諧波數(shù)據(jù)仍選用表7中對用戶1家中電采暖的諧波測量結(jié)果。仿真結(jié)果如圖8所示。具體數(shù)值如表10所示。

圖8 多電采暖用戶諧波仿真結(jié)果Fig.8 Harmonic simulation result with multiple electric heating radiator users

表10 各次諧波仿真結(jié)果Tab.10 Harmonic simulation results of each harmonic %

根據(jù)式（1）計算各處的諧波電流畸變率。

低壓配電線路首端：

低壓配電線路末端：

由仿真結(jié)果和計算結(jié)果可知，對比單電采暖用戶的情況，低壓配電線路首端和末端的諧波電流含量均明顯增加。其中低壓配電線路末端的諧波畸變率從2.951%增加到了28.5%，增幅達到了10倍左右。由此說明，未經(jīng)諧波調(diào)試的電采暖設備在低壓配電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波污染是不可忽略的，尤其是在配電網(wǎng)末端的污染最為嚴重。

4.3 評價與改進建議

目前就北京市某區(qū)“煤改電”的整村改造進程來看，1臺容量為315 kV·A的配電變壓器普遍為30戶電采暖用戶供電，采暖季夜間負載率普遍達到80%以上。從整體來看，電采暖負荷已經(jīng)達到地區(qū)總負荷的20%左右，而根據(jù)發(fā)展規(guī)劃，負荷在近幾年仍將逐步增加，由此，低壓配電網(wǎng)帶來的諧波污染是可觀的。但是目前為止尚無電采暖設備相應的接入規(guī)范出臺，對其產(chǎn)生的諧波污染也缺乏分析和抑制措施。因此，一方面，應出臺有關接入規(guī)范，在國標的基礎上針對現(xiàn)有電采暖設備的類型和諧波容量提出要求；另一方面，應對電能質(zhì)量敏感地區(qū)提出有源濾波與電能質(zhì)量綜合治理裝置的配置方案。

5 結(jié)語

隨著“煤改電”工程的推進，大量電采暖設備產(chǎn)生的諧波將直接影響低壓配電網(wǎng)的供能質(zhì)量以及居民用戶的正常用電。經(jīng)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)表明，不同類型的電采暖設備，其諧波電壓和諧波電流有相當大的差異；目前使用的大部分電采暖設備能夠較好地控制其諧波含量的產(chǎn)生。

利用DIgSILENT PowerFactory的相關模塊，可以搭建農(nóng)村低壓配電網(wǎng)的電采暖設備諧波影響模型。仿真結(jié)果表明，如果低壓配電網(wǎng)中連接了部分諧波含量較高的電采暖設備，在低壓配電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波污染是不可忽略的，尤其是在配電網(wǎng)末端的諧波污染最為嚴重。可為確定不同電采暖設備的諧波含量準入標準提供參考。

[1]曹軍威，楊明博，張德華，等.能源互聯(lián)網(wǎng)——信息與能源的基礎設施一體化[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2014（4）:1-10.CAO Junwei，YANG Mingbo，ZHANG Dehua，et al.Energy internet:an infrastructure for cyber-energy integration[J].Southern Power System Technology，2014（4）:1-10（in Chinese）.

[2]高澤，陳登明，楊建華，等.計及“煤改電”的農(nóng)村低壓配電網(wǎng)規(guī)劃研究[J].電工電氣，2015（2）：24-29.GAO Ze，CHEN Dengming，YANG Jianhua，et al.Study on rural low-voltage distribution network planning with coal-to-electricity project[J].Electrotechnics Electric，2015（2）：24-29（in Chinese）.

[3]王文成，唐云峰，吳國平，等.計及諧波影響的電采暖控制器控制方法研究及實現(xiàn)[J].電氣時代，2015（4）：46-48.WANG Wenchang，TANG Yunfeng，WU Guoping，et al.Study and implementation on electrical heating controller considering harmonics[J].Electric Age，2015（4）：46-48（in Chinese）.

[4]王好娜，畢志周，付志紅，等.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡和線性神經(jīng)網(wǎng)絡的間諧波分析方法[J].高壓電器，2013（2）: 19-24.WANG Haona，BI Zhizhou，F(xiàn)U Zhihong，et al.Analysis approach for inter-harmonic with BP neural network and linear neural network[J].High Voltage Apparatus，2013（2）:19-24（in Chinese）.

[5]李曉軍，于騰凱.基于ETAP軟件的礦熱爐負荷諧波影響評估與治理[J].電網(wǎng)與清潔能源，2013（1）:45-49.LIXiaojun，YU Tengkai.Harmonicassessmentand controlling of submerged arc furnace load based on ETAP software[J].Power System and Clean Energy，2013（1）: 45-49（in Chinese）.

[6]楊新華，雷洋洋，吳麗珍，等.交流型微網(wǎng)指定次電壓諧波主動補償策略[J].電網(wǎng)與清潔能源，2015，31（5）:21-26.YANG Xinhua，LEI Yangyang，WU Lizhen，et al.Autonomousselective voltage harmonicscompensation control method in an ac microgird[J].Power System and Clean Energy，2015，31（5）:21-26（in Chinese）.

[7]劉麗影，侯淑蓮，顧學宏.基于ETAP仿真的直接空冷機組廠用電諧波分析與抑制研究[J].電力科學與工程，2012（2）:18-25.LIU Liying，HOU Shulian，GU Xuehong.Harmonics analysis and restrain of direct air ocooled auxiliary power system based on the etap simulation[J].Electric Power Science and Engineering，2012（2）:18-25（in Chinese）.

[8]國家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 14549-93電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波[S].北京：中國標準出版社，1993.

[9]住房和城鄉(xiāng)建設部.JG/T 236-2008電采暖散熱器[S].北京：中國標準出版社，1993.

[10]羅彩建.考慮諧波電壓影響的金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測算法研究[J].電瓷避雷器，2016（3）:53-57.LUO Caijian.Study of on-line monitoring algorithm of metal oxide arrester considering the influence of voltage harmonics[J].Insulators and Surge Arresters，2016（3）: 53-57（in Chinese）.

[11]陳友媛，劉暢，楊雪.電動汽車充放電對電力系統(tǒng)的影響綜述[J].電力信息與通信技術(shù)，2016（5）:55-59.CHEN Youyuan，LIU Chang，YANG Xue.Overview of the impacts of charging and discharging of electric vehicle on power system[J].Electric Power Information and Communication Technology，2016（5）:55-59（in Chinese）.

[12]江友華，葉尚興，林順富.基于決策樹的多諧波源用戶責任獎懲策略研究[J].華北電力大學學報（自然科學版），2015（3）:48-55.JIANG Youhua，YE Shangxing，LIN Shunfu.Research on multi harmonic source user responsibility reward strategy based on decision tree[J].Journal of North China Electric Power University，2015（3）:48-55（in Chinese）.

[13]費益軍，徐衛(wèi)文，陳兵.供電網(wǎng)典型非線性負載諧波特性分析[J].江蘇電機工程，2011（1）:1-4.FEI Yijun，XU Weiwen，CHEN Bing.Analysis and evaluation of the electrical characteristics of typical nonlinear loads in power supply network[J].Jiangsu Electrical Engineering，2011（1）:1-4（in Chinese）.

[14]朱彩虹，黃清秀，黃純.間諧波存在時的電能計量方法研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2015（9）：15-20.ZHU Caihong，HUANG Qingxiu，HUANG Chun.Study of electric energy metering method while inter-harmonic exists[J].Power System Protection and Control，2015（9）：15-20.（in Chinese）.

[15]杜學龍，劉志珍，王建.電動汽車充電站諧波抑制方法的對比分析[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2012（19）:139-143，149.DU Xuelong，LIU Zhizhen，WANG Jian.Comparison and analysis on harmonic suppression of EV charging station[J].Power System Protection and Control，2012（19）:139-143，149（in Chinese）.

[16]游廣增，馬志恒，徐政.基于DIgSILENT/PowerFactory的多諧波源電網(wǎng)諧波評估[J].電力電容器與無功補償，2014（3）:47-52.YOU Guangzeng，MA Zhiheng，XU Zheng.Grid harmonic evaluation ofmultiple harmonic sources based on DIgSILENT/PowerFactory[J].Power Capacitor&Reactive Power Compensation，2014（3）:47-52（in Chinese）.

（編輯 董小兵）

Analysis and Evaluation of Harmonic in the Coal-to-Electricity Project Considering Differences of Electric Heating Radiators

LI Wei1，ZHANG Fan1，ZHANG Lei1，YUAN Ze2，ZHOU Changcheng2，WANG Yue2，YANG Jianhua2
（1.Beijing Electric Power Economic Research Institute，Beijing 100055，China；2.College of Information and Electrical Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China）

The implementation of coal-to-electricity project contributes to reducing the pollutant emission in north China，but affecting the power supply capacity of distribution networks，and bringing harmonic to the grid.Based on the measured data of electric heating radiators，the principles and features of harmonic resulted from different types of radiators are analyzed.The remarkable harmonic differentiation is analyzed.A method for assessing harmonic level of a distribution network is introduced with the simulation software DIgSILENT.A simulation model of a low-voltage distribution network with electric heating radiators is built according to the measured date.The evaluation and analysis of the harmonic level should be done in the design of the coal-to-electricity project according to the harmonic simulation results.

coal-to-electricity project；harmonic power flow；low-voltage distribution network；distribution network evaluation

國家自然科學基金（51507177）；國家電網(wǎng)公司科技項目（EPRIPDKJ[2012]）。

Project Supported by the National Natural Science Foundation of China（51507177）；the Science and Technology Projects of State Grid Corporation of China（EPRIPDKJ[2012]）.

1674-3814（2016）10-0034-08

TM924

A

2016-08-02。

李 偉（1977—），男，博士，高級工程師，研究方向為電力系統(tǒng)規(guī)劃設計；

張 帆（1982—），女，本科，工程師，研究方向為配電網(wǎng)規(guī)劃與分布式電源接入技術(shù)；

張 磊（1987—），男，助理工程師，研究方向為配電網(wǎng)規(guī)劃與分布式電源接入技術(shù)；

袁 澤（1993—），男，碩士研究生，研究方向為配電網(wǎng)規(guī)劃與電動汽車技術(shù)應用；

周長城（1993—），男，碩士研究生，研究方向為配電網(wǎng)規(guī)劃與分布式電源技術(shù)；

王 越（1982—），男，博士，講師，研究方向為配電網(wǎng)及分布式電源可靠性技術(shù)；

楊建華（1963—），男，教授，主要研究方向為電力系統(tǒng)規(guī)劃與仿真、新能源發(fā)電技術(shù)等。