一種動(dòng)態(tài)諧波源定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種定位方法，具體涉及一種動(dòng)態(tài)諧波源定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，智能電網(wǎng)建設(shè)工程的不斷推進(jìn)，除電網(wǎng)運(yùn)行的安 全穩(wěn)定性外，電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題也越來越受到關(guān)注。隨著近年來大量分布式能源接入電 網(wǎng)，以電動(dòng)汽車為代表的各類新負(fù)荷出現(xiàn)，及電網(wǎng)中大量電力電子設(shè)備應(yīng)用，使得電網(wǎng)中諧 波問題越來越突出，已成為影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的重要因素。
[0003] 如何治理諧波，首要的問題是進(jìn)行諧波源的準(zhǔn)確定位。當(dāng)前的方法往往直接針對(duì) 電網(wǎng)中一些可能存在的諧波源點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測，這種方法過度依賴于經(jīng)驗(yàn)，監(jiān)測范圍過小， 對(duì)全網(wǎng)諧波監(jiān)測不能提供一種合理的原則。狀態(tài)估計(jì)法是一類較好的方法，通過在全網(wǎng)中 布置監(jiān)測點(diǎn)，進(jìn)行諧波狀態(tài)估計(jì)，得到諧波電壓、電流分布，計(jì)算出諧波功率，判斷諧波源。 目前的狀態(tài)估計(jì)法，基本上沿襲了常規(guī)電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)法，要計(jì)算各次諧波，每次諧波電網(wǎng)參 數(shù)都不一樣，計(jì)算量過大，且需要布置大量的同步測量點(diǎn)。實(shí)際電網(wǎng)中諧波源的存在空間不 是固定不變的，時(shí)間上也在動(dòng)態(tài)變化，如果應(yīng)用常規(guī)的電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)法，需要布置大量的測 量點(diǎn)，保證電網(wǎng)的可觀性。如何結(jié)合諧波分布特點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)中同步測量裝置的配置， 合理增加最少同步測量點(diǎn)配置，進(jìn)行諧波狀態(tài)估計(jì)，減小計(jì)算量，是本發(fā)明要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)諧波源定位方法，本發(fā)明根 據(jù)諧波源的分布和變化，重構(gòu)移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)，以最少測量點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)的監(jiān)測。提出基于網(wǎng) 架結(jié)構(gòu)的諧波源分層分塊漸進(jìn)定位方法，從電網(wǎng)的最高等級(jí)電壓電網(wǎng)開始判斷諧波的分布 位置，繼續(xù)往下一級(jí)電網(wǎng)尋找諧波源，直到定位到諧波源點(diǎn)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0006] 一種動(dòng)態(tài)諧波源定位方法，所述方法包括如下步驟：
[0007] (1)電網(wǎng)中固定同步測量網(wǎng)絡(luò)及可觀性分析；
[0008] (2)根據(jù)共享移動(dòng)測量裝置原則，確定移動(dòng)測量點(diǎn)的位置及數(shù)量；
[0009] (3)構(gòu)建固定測量網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)；
[0010] (4)基于所述移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)的諧波進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)；
[0011] (5)調(diào)整移動(dòng)測量點(diǎn)位置，重構(gòu)移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)；
[0012] (6)基于移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)的分層分塊漸進(jìn)定位；
[0013] (7)定位諧波源，得到電網(wǎng)中諧波源的整體分布。
[0014] 所述步驟（1)根據(jù)電網(wǎng)中已安裝的同步測量點(diǎn)，分析電網(wǎng)的可觀性，基于量測可 觀性理論，安裝了同步測量裝置的節(jié)點(diǎn)和連接該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)為可觀。
[0015] 所述共享移動(dòng)測量裝置原則為設(shè)區(qū)域A內(nèi)移動(dòng)測量裝置達(dá)到所述區(qū)域A的每個(gè)測 量點(diǎn)的平均時(shí)間為T，所述區(qū)域A內(nèi)的移動(dòng)測量裝置到達(dá)鄰近區(qū)域B的測量點(diǎn)的時(shí)間為t， 若T>t，則所述區(qū)域A和所述區(qū)域B共享移動(dòng)測量裝置。
[0016] 所述步驟（4)進(jìn)行多次狀態(tài)估計(jì)確定電網(wǎng)中的諧波源分布，狀態(tài)估計(jì)包括如下步 驟：
[0017] A、對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行化簡等值，將每個(gè)區(qū)域等效成一個(gè)點(diǎn)，這些區(qū)域之間通過聯(lián)絡(luò)線形 成電能輸送斷面；
[0018] B、將移動(dòng)測量裝置對(duì)所在區(qū)域采集的數(shù)據(jù)和時(shí)標(biāo)地點(diǎn)標(biāo)簽通過北斗衛(wèi)星的短報(bào) 文功能傳送到數(shù)據(jù)中心；
[0019] C、數(shù)據(jù)中心對(duì)等值電網(wǎng)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，通過所述電能輸送斷面上諧波功率的流 向，確定諧波源所在點(diǎn)，即確定諧波源在電網(wǎng)中的區(qū)域。
[0020] 所述步驟（5)針對(duì)諧波所在區(qū)域進(jìn)一步確定諧波所在具體位置，需調(diào)整移動(dòng)測量 裝置的位置，重構(gòu)移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)。
[0021] 所述步驟（5)根據(jù)現(xiàn)有的固定測量裝置分布情況，確定移動(dòng)測量裝置所要進(jìn)行的 移動(dòng)路徑，移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)間的計(jì)算如下：
[0022] 設(shè)每個(gè)移動(dòng)測量裝置的實(shí)際移動(dòng)路徑為L，根據(jù)路況設(shè)定影響系數(shù)K，移動(dòng)速度為 V，則移動(dòng)時(shí)間
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種動(dòng)態(tài)諧波源定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： (1) 電網(wǎng)中固定同步測量網(wǎng)絡(luò)及可觀性分析； (2) 根據(jù)共享移動(dòng)測量裝置原則，確定移動(dòng)測量點(diǎn)的位置及數(shù)量； (3) 構(gòu)建固定測量網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)； (4) 基于所述移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)的諧波進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)； (5) 調(diào)整移動(dòng)測量點(diǎn)位置，重構(gòu)移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)； (6) 基于移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)的分層分塊漸進(jìn)定位； (7) 定位諧波源，得到電網(wǎng)中諧波源的整體分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟（1)根據(jù)電網(wǎng)中已安裝的同步測量 點(diǎn)，分析電網(wǎng)的可觀性，基于量測可觀性理論，安裝了同步測量裝置的節(jié)點(diǎn)和連接該節(jié)點(diǎn)的 節(jié)點(diǎn)為可觀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟（2)共享移動(dòng)測量裝置原則為設(shè)區(qū) 域A內(nèi)移動(dòng)測量裝置達(dá)到所述區(qū)域A的每個(gè)測量點(diǎn)的平均時(shí)間為T，所述區(qū)域A內(nèi)的移動(dòng)測 量裝置到達(dá)鄰近區(qū)域B的測量點(diǎn)的時(shí)間為t，若T〉t，則所述區(qū)域A和所述區(qū)域B共享移動(dòng) 測量裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟（4)進(jìn)行多次狀態(tài)估計(jì)確定電網(wǎng)中 的諧波源分布，狀態(tài)估計(jì)包括如下步驟： A、 對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行化簡等值，將每個(gè)區(qū)域等效成一個(gè)點(diǎn)，該些區(qū)域之間通過聯(lián)絡(luò)線形成電 能輸送斷面； B、 將移動(dòng)測量裝置對(duì)所在區(qū)域采集的數(shù)據(jù)和時(shí)標(biāo)地點(diǎn)標(biāo)簽通過北斗衛(wèi)星的短報(bào)文功 能傳送到數(shù)據(jù)中屯、； C、 數(shù)據(jù)中屯、對(duì)等值電網(wǎng)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，通過所述電能輸送斷面上諧波功率的流向，確 定諧波源所在點(diǎn)，即確定諧波源在電網(wǎng)中的區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟（5)針對(duì)諧波所在區(qū)域進(jìn)一步確定 諧波所在具體位置，需調(diào)整移動(dòng)測量裝置的位置，重構(gòu)移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，其特征在于，所述步驟（5)根據(jù)現(xiàn)有的固定測量裝置分 布情況，確定移動(dòng)測量裝置所要進(jìn)行的移動(dòng)路徑，移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)間的計(jì)算如下；設(shè)每 個(gè)移動(dòng)測量裝置的實(shí)際移動(dòng)路徑為以根據(jù)路況設(shè)定影響系數(shù)K，移動(dòng)速度為V，則移動(dòng)時(shí)間 t= ^t，基于電網(wǎng)中的地理信息系統(tǒng)，計(jì)算各個(gè)移動(dòng)測量裝置到達(dá)目標(biāo)的時(shí)間，最長的移動(dòng) 時(shí)間即為本次移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的時(shí)間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟（6)根據(jù)聯(lián)絡(luò)線上的功率流向逐步 縮小諧波源所在位置，由于有功功率流向是從諧波源流向電網(wǎng)的各個(gè)部位，因此根據(jù)節(jié)點(diǎn) 吸收功率的方向即功率流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的方向追蹤下一級(jí)節(jié)點(diǎn)，對(duì)多個(gè)區(qū)域存在諧波源的情況進(jìn) 行并行處理，即對(duì)每個(gè)區(qū)域都分別進(jìn)行基于移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)的分層分塊漸進(jìn)定位。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)諧波源定位方法，所述方法包括：(1)電網(wǎng)中固定同步測量網(wǎng)絡(luò)及可觀性分析；(2)根據(jù)共享移動(dòng)測量裝置原則，確定移動(dòng)測量點(diǎn)的位置及數(shù)量；(3)構(gòu)建固定測量網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)；(4)基于所述移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)的諧波進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)；(5)調(diào)整移動(dòng)測量點(diǎn)位置，重構(gòu)移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)；(6)基于移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)的分層分塊漸進(jìn)定位；(7)定位諧波源，得到電網(wǎng)中諧波源的整體分布。本發(fā)明根據(jù)諧波源的分布和變化，重構(gòu)移動(dòng)測量網(wǎng)絡(luò)，以最少測量點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)的監(jiān)測。提出基于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的諧波源分層分塊漸進(jìn)定位方法，從電網(wǎng)的最高等級(jí)電壓電網(wǎng)開始判斷諧波的分布位置，繼續(xù)往下一級(jí)電網(wǎng)尋找諧波源，直到定位到諧波源點(diǎn)。
【IPC分類】G01R31-08
【公開號(hào)】CN104849619
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510276398
【發(fā)明人】劉艷, 劉凱, 劉庭, 肖賓, 吳田, 彭勇, 蘇梓銘, 唐盼, 雷興列
【申請(qǐng)人】中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月26日