應(yīng)用于主動配電網(wǎng)的諧波源定位和諧波責(zé)任劃分方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于主動配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種應(yīng)用于主動配電網(wǎng)的諧波源定位 和諧波責(zé)任劃分方法。
【背景技術(shù)】
[000引 隨著配電網(wǎng)中大量分布式電源值istributedGeneration,DG)、微電網(wǎng)的接入，主 動配電網(wǎng)（ActiveDistributionNetwork,ADN)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。風(fēng)能、太陽能等可再生 能源間歇性和隨機(jī)性的特性，不僅發(fā)電量存在不確定性和波動性，而且通過電力電子控制 裝置接入電網(wǎng)的可再生能源，將會產(chǎn)生大量諧波；隨著配電網(wǎng)中DG的增多，將導(dǎo)致配電網(wǎng) 電能質(zhì)量的進(jìn)一步惡化。該種情況下，"獎懲性措施"的實(shí)施更加困難。
[0003] 目前，對于在ADN中進(jìn)行諧波源辨識和諧波責(zé)任劃分的研究工作還比較少。 現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)主要有"DjapicP，RamsayC，PudjiantoD.etal.Takinganactive approach[J].IE邸PowerandEnergyMagazine，2007,5(4) ;68-77."、"張勇狂hang Yong).分布式發(fā)電對電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響綜述巧eviewofImpactofDistributed GenerationonDistributionSystemProtection) [J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報 (ProceedingoftheCSU-EPSA)，22(2)，145-151. "W及"于建成，遲福建，徐科（化 Jiancheng，QiiF'ujian，XuKe).分布式電源接入對電網(wǎng)的影響分析（Analysisofthe ImpactofDistribute!GenerationonPowerGrid) [J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報 (ProceedingoftheeSU-EPSA)，2012, 24(1) ,138-141."上述文獻(xiàn)在諧波定位的方法主要 采用基于功率潮流的檢測方法和基于諧波阻抗的檢測方法?；诠β食绷鞯臋z測方法主 要采用有功功率方向法和無功功率方向法W及無功功率變化法等，但是，由于某些諧波源 能吸收諧波功率，該些方法的準(zhǔn)確性一般難W保證?；谥C波阻抗的檢測方法是從測量用 戶和系統(tǒng)側(cè)的諧波阻抗入手，基于非線性元件導(dǎo)致電壓和電流波形崎變，從而出現(xiàn)高次諧 波的原理，提出了參數(shù)辨識法、最小二乘系統(tǒng)辨識法等方法。由于ADN中含有大量DG和非 線性負(fù)荷，功率具有雙向流動的特點(diǎn)，基于諧波功率的辨識法可能失效。在諧波責(zé)任劃分 方面，國內(nèi)外學(xué)者的研究都立足于用戶和供電方的共同責(zé)任，旨在分清公共禪合點(diǎn)（point commoncoupling,PCC)兩側(cè)的諧波責(zé)任，但是大量事實(shí)證明，配電網(wǎng)中存在不止一個非線 性負(fù)荷，因此，每個節(jié)點(diǎn)的電壓波形崎變并不僅僅由一個非線性負(fù)荷引起，而是由配電網(wǎng)中 所有非線性負(fù)荷共同作用的結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于主動配電網(wǎng)的諧波源定 位和諧波責(zé)任劃分方法，旨在為主動配電網(wǎng)中有效實(shí)施獎懲性方案，實(shí)現(xiàn)主動配電網(wǎng)的最 優(yōu)運(yùn)行提供指導(dǎo)。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種應(yīng)用于主動配電網(wǎng)的諧波源定位和諧波責(zé)任劃分方法，其特征在于包括W下 步驟：
[0007] 步驟1、采集公共禪合點(diǎn)處的電壓和電流，建立負(fù)荷時域等值模型曲線，利用公共 禪合點(diǎn)上電壓、電流的物理關(guān)系，采用參數(shù)辨識法定位主動配電網(wǎng)中的諧波源；
[000引步驟2、采用諧波貢獻(xiàn)法定量劃分諧波責(zé)任。
[0009] 而且，所述步驟1的具體方法包括W下處理過程：
[0010] (1)采集公共禪合點(diǎn)處的電壓和電流；至少采集一個周期，采樣間隔時間取1%個 周期；
[0011] 似利用下式計(jì)算一周期內(nèi)負(fù)荷值G)的等效阻抗：
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于主動配電網(wǎng)的諧波源定位和諧波責(zé)任劃分方法，其特征在于包括以下步 驟： 步驟1、采集公共耦合點(diǎn)處的電壓和電流，建立負(fù)荷時域等值模型曲線，利用公共耦合 點(diǎn)上電壓、電流的物理關(guān)系，采用參數(shù)辨識法定位主動配電網(wǎng)中的諧波源； 步驟2、采用諧波貢獻(xiàn)法定量劃分諧波責(zé)任。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于主動配電網(wǎng)的諧波源定位和諧波責(zé)任劃分方法，其特 征在于：所述步驟1的具體方法包括以下處理過程： (1) 采集公共耦合點(diǎn)處的電壓和電流：至少采集一個周期，采樣間隔時間取1%個周 期； (2) 利用下式計(jì)算一周期內(nèi)負(fù)荷（DG)的等效阻抗：
從而建立負(fù)荷時域等值模型曲線，再利用公共耦合點(diǎn)上電壓、電流的物理關(guān)系，采用參 數(shù)辨識法定位主動配電網(wǎng)中的諧波源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于主動配電網(wǎng)的諧波源定位和諧波責(zé)任劃分方法，其特 征在于：所述步驟2的處理過程如下：在獲得諧波源位置后，通過傅里葉變換獲得諧波源處 各次諧波的電壓和電流，在一天的時間范圍內(nèi)選取不同時間節(jié)點(diǎn)的諧波源諧波電流和關(guān)注 母線m處的諧波電壓，對關(guān)注母線諧波電壓和諧波源節(jié)點(diǎn)的諧波電流進(jìn)行采樣分析，利用 下式獲得兩者之間的諧波互阻抗：
采用下式計(jì)算各個諧波源對關(guān)注母線的諧波貢獻(xiàn)百分比： Umi-X= liAi/uJxioo% 從而定量劃分各個諧波源在關(guān)注母線上的諧波責(zé)任。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于主動配電網(wǎng)的諧波源定位和諧波責(zé)任劃分方法，其主要技術(shù)特點(diǎn)包括以下步驟：采集公共耦合點(diǎn)處的電壓和電流，建立負(fù)荷時域等值模型曲線，利用公共耦合點(diǎn)上電壓、電流的物理關(guān)系，采用參數(shù)辨識法定位主動配電網(wǎng)中的諧波源；采用諧波貢獻(xiàn)法定量劃分諧波責(zé)任。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，其利用測量負(fù)荷瞬時電流電壓值的參數(shù)辨識方法，能有效辨識ADN中的諧波源，具有原理簡單、不受背景諧波影響等優(yōu)點(diǎn)；同時考慮到諧波源發(fā)射諧波的隨機(jī)性，利用獨(dú)立隨機(jī)矢量的統(tǒng)計(jì)特性，提取了各個諧波源對關(guān)注母線的諧波貢獻(xiàn)，獲得各個諧波源對系統(tǒng)的助增或抑制作用大小，能夠在不干擾ADN正常運(yùn)行的前提下定量劃分各個諧波源的諧波責(zé)任。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號】CN104865467
【申請?zhí)枴緾N201510236264
【發(fā)明人】李國棟, 王繼東, 劉亞麗, 李洪安, 葛磊蛟, 呂金炳, 胡曉輝
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月11日