本發(fā)明涉及電能質(zhì)量治理，尤其涉及一種放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法。

背景技術(shù)：

1、電力電子技術(shù)對能量的靈活高效轉(zhuǎn)換特性，滿足了當前社會各行業(yè)發(fā)展的需求，是推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，其推動著海量分布式新能源和電力電子設(shè)備大規(guī)模并網(wǎng)，進而造成了現(xiàn)代配電網(wǎng)電力電子化比例的快速攀升。但這些設(shè)備在進行電能轉(zhuǎn)換的過程中具有顯著非線性，導致配電網(wǎng)中諧波污染程度日益加劇，嚴重威脅配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效運行，也使配電網(wǎng)內(nèi)諧波源呈現(xiàn)出分散化、全網(wǎng)化的新特點，給諧波治理裝置的選址工作帶來巨大挑戰(zhàn)。

2、實際上，為保證配電網(wǎng)運行安全，主要對諧波電壓水平(畸變程度)進行管控，而電網(wǎng)電壓的畸變程度由諧波源發(fā)射諧波電流和其對外的諧波阻抗所共同決定，在相同的諧波電流下越大的諧波阻抗處對電壓畸變的貢獻率越高，在此處安裝治理裝置，所取得的治理效果將越顯著，治理經(jīng)濟性也越高，這為諧波多點散發(fā)的配電網(wǎng)進行有源治理裝置的選址提供了解決思路。但隨著配電線路的電纜化率的提升，為配電網(wǎng)提供豐富且高水平的容性部分，其與感性部分形成復雜且多頻段的諧振，改變了諧波阻抗在不同頻率處的形態(tài)，不再具有理想的線性特征，導致每個諧波源外在諧波阻抗復雜度顯著增加，對電壓畸變貢獻率分析的影響不可忽視。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供了一種放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法及裝置，以解決諧波源多點散發(fā)和諧波阻抗復雜多變帶來的諧波有源治理裝置選址難題。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，包括：

3、獲取配電網(wǎng)各支路的設(shè)備參數(shù)；其中，所述配電網(wǎng)包括電源支路、無功補償支路和非線性負荷支路；

4、根據(jù)配電網(wǎng)各支路的設(shè)備參數(shù)確定各支路的諧波阻抗，并分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)諧波電壓的影響系數(shù)；其中，所述非線性負荷支路的設(shè)備參數(shù)包含線路的容抗；

5、根據(jù)所有非線性負荷支路的影響系數(shù)分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)的電壓畸變貢獻率；

6、根據(jù)所有非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率計算變異系數(shù)，根據(jù)所述變異系數(shù)和閾值判斷所有非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率的數(shù)值分布特征；

7、根據(jù)所述數(shù)值分布特征、諧波治理預(yù)期的最低目標和各非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率，確定諧波有源治理裝置的最佳選址。

8、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址裝置，包括：

9、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取配電網(wǎng)各支路的設(shè)備參數(shù)；其中，所述配電網(wǎng)包括電源支路、無功補償支路和非線性負荷支路；

10、影響系數(shù)計算模塊，用于根據(jù)配電網(wǎng)各支路的設(shè)備參數(shù)確定各支路的諧波阻抗，并分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)諧波電壓的影響系數(shù)；其中，所述非線性負荷支路的設(shè)備參數(shù)包含線路的容抗；

11、電壓畸變貢獻率計算模塊，用于根據(jù)所有非線性負荷支路的影響系數(shù)分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)的電壓畸變貢獻率；

12、數(shù)值分布特征判斷模塊，用于根據(jù)所有非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率計算變異系數(shù)，根據(jù)所述變異系數(shù)和閾值判斷所有非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率的數(shù)值分布特征；

13、最佳選址確定模塊，用于根據(jù)所述數(shù)值分布特征、諧波治理預(yù)期的最低目標和各非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率，確定諧波有源治理裝置的最佳選址。

14、本發(fā)明實施例提供一種放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法及裝置，通過供電線路的容抗計算非線性負荷支路中的諧波阻抗，更加準確的評估諧波源對電網(wǎng)的電壓畸變貢獻率，通過非線性負荷支路的諧波對電壓畸變貢獻率的分布特征、諧波治理預(yù)期的最低目標和各非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率確定諧波有源治理裝置的選址策略，降低選址的復雜度，合理減少治理裝置，克服傳統(tǒng)治理方案造成治理裝置數(shù)量和容量過多的低效問題。

技術(shù)特征：

1.一種放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，其特征在于，包括：獲取配電網(wǎng)各支路的設(shè)備參數(shù)；其中，所述配電網(wǎng)包括電源支路、無功補償支路和非線性負荷支路；根據(jù)配電網(wǎng)各支路的設(shè)備參數(shù)確定各支路的諧波阻抗，并分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)諧波電壓的影響系數(shù)；其中，所述非線性負荷支路的設(shè)備參數(shù)包含線路的容抗；根據(jù)所有非線性負荷支路的影響系數(shù)分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)的電壓畸變貢獻率；根據(jù)所有非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率計算變異系數(shù)，根據(jù)所述變異系數(shù)和閾值判斷所有非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率的數(shù)值分布特征；根據(jù)所述數(shù)值分布特征、諧波治理預(yù)期的最低目標和各非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率，確定諧波有源治理裝置的最佳選址。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，其特征在于，所述根據(jù)所有非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率計算變異系數(shù)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，其特征在于，所述根據(jù)所述變異系數(shù)和閾值判斷所有非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率的數(shù)值分布特征包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，其特征在于，所述根據(jù)所述數(shù)值分布特征、諧波治理預(yù)期的最低目標和各非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率，確定諧波有源治理裝置的最佳選址包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，其特征在于，所述諧波治理預(yù)期的最低目標的確定包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，其特征在于，所述判斷條件為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，其特征在于，所述根據(jù)配電網(wǎng)各支路的設(shè)備參數(shù)確定各支路的諧波阻抗包括：分別確定電源支路、無功補償支路和非線性負荷支路的諧波阻抗；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，其特征在于，所述分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)諧波電壓的影響系數(shù)包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法，其特征在于，所述根據(jù)所有非線性負荷支路的影響系數(shù)分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)的電壓畸變貢獻率包括：

10.一種放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種放射式配電網(wǎng)同級諧波的有源治理裝置選址方法及裝置，屬于電能質(zhì)量治理技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：獲取配電網(wǎng)各支路的設(shè)備參數(shù)；根據(jù)配電網(wǎng)各支路的設(shè)備參數(shù)確定各支路的諧波阻抗，并分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)諧波電壓的影響系數(shù)；根據(jù)所有非線性負荷支路的影響系數(shù)分別計算各非線性負荷支路的諧波對配電網(wǎng)的電壓畸變貢獻率；根據(jù)變異系數(shù)和閾值判斷所有非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率的數(shù)值分布特征；根據(jù)數(shù)值分布特征、諧波治理預(yù)期的最低目標和各非線性負荷支路對應(yīng)的電壓畸變貢獻率，確定諧波有源治理裝置的最佳選址。本發(fā)明能夠解決放射式配電網(wǎng)內(nèi)諧波源分散化的諧波治理裝置選址困難的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王磊,蘇燦,程子瑋,張潤濤,周文,李子璠,劉浩宇,許弈飛
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19