[发明专利]一种含有分布式电源的配电网滤波器的优化配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种优化配制方法，具体涉及一种含有分布式电源的配电网滤波器的优化配置方法。

背景技术

分布式电源(Distributed Generation，DG)是规模较小的，分布在负荷附近的发电设施，如风电、光伏发电等。由于这些新型能源输出受地理条件和天气等影响，具有运行间歇性、复杂性、多样性、不稳定性等特点，其电能质量特征与传统电力系统也有很大差异。因而，含有分布式电源的配电网需要解决的关键问题之一就是电能质量问题。目前，国内外研究都侧重于微电源本身的结构以及微电源的规划配置等方面来解决电能质量问题。实际上，分布式电源、负载、电能质量调节系统等因素共同决定了微电网的电能质量，除了它们的控制方式和性能之外，其位置分布与容量也是影响电能质量的关键因素。

分布式电源通过逆变器接入电网，大量的逆变器开关器件频繁开通和关断向电网注入了大量谐波和间谐波分量，导致电网电压和电流严重失真。目前，微电网中谐波治理主要依靠有源和无源滤波器，在优化配置的数学模型中一般仅考虑了滤波器初投资费用最低，但未考虑由网络损耗电能产生的损耗费用。但是当电网中有大量谐波流过时，其与同频谐波电压会产生可观的谐波功率，产生谐波网损。滤波器安装后的重要作用之一是降低谐波网损。因此，在优化目标函数中考虑包含谐波网损在内的电能损耗费用是非常必要的。

目前，对电网中的谐波抑制主要还是用无源和（或）有源滤波器，从现有的国内外文献来看，对电网中无源和（或）有源滤波器的优化配置方法主要有：非线性规划法、启发式搜索法、模拟退火算法和遗传算法这四类。遗传算法的运用更为普遍，但是遗传算法本身仍然存在着许多问题，如容易陷入局部最小，继承性能差等，这些缺点会带来寻优结果的不确定性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种含有分布式电源的配电网滤波器的优化配置方法，能够在满足网络中各节点电压水平、谐波电压畸变率在规定限值内的的情况下， 以最佳经济性给出电网中滤波装置的滤波装置最佳安装地点、安装类型、安装组数和参数。除此之外，本发明借鉴遗传算法的基本框架和进化机理以及差分进化的原理，运用自适应遗传算法和查分进化算法的混合算法进行滤波装置安装地点、类型和容量的优化配置，寻优时仅考虑把谐波源节点作为安装滤波装置的待优化节点，这样既能保证解的可靠性，又能加快收敛速度。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种含有分布式电源的配电网滤波器的优化配置方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立配电网滤波器的优化配置目标函数；

步骤2：确定配电网滤波器的优化配置约束条件；

步骤3：采用自适应遗传算法和差分进化算法对配电网滤波器进行优化配置。

所述步骤1中，以滤除谐波的费用最小为目标建立配电网滤波器的优化配置目标函数，有

minf(x)＝[a_cI+K_ETP_L](1)

其中，f(x)为滤除谐波的费用，a_c为配电网滤波器的投资回收系数，K _E为单位电能损耗的费用系数，单位为元/kWh，T为年最大负荷利用小时数，P_L为电网的有功网损，电网的有功网损P_L为基波有功网损和各次谐波有功网损之和；I为配电网滤波器的投资费用，且有