[发明专利]基于最小二乘法的局域电网负序不平衡综合治理方法

说明书

本发明提供了一种基于最小二乘法的局域电网负序不平衡综合治理方法，通过待治理电网的线路阻抗以及正常负载的参数建立三相电压方程，并将其转换为三序电压方程，然后采用最小二乘法进行求解，得到最优补偿电流指令，控制输SVG出对应电流，即可完成局域电网负序不平衡的综合治理。该治理方法通过少量SVG使整体的不平衡水平达到最低。另外，该方法克服电网中三相不平衡就地补偿治理方式时的局限性，针对负序不平衡，可以对分布有若干不平衡负载的电网进行综合治理，使得电网整体的三相不平衡情况得到改善。

技术领域

本发明属于电网电能质量优化领域，具体涉及基于最小二乘法的局域电网负序不平衡综合治理方法，利用静止无功发生器对电网负序不平衡进行快速治理，使得局域电网整体的基波负序不平衡水平最低的控制方法。

背景技术

众所周知，电网中各种各样的电能质量问题会危害电网的稳定性，产生一定的安全隐患，而其中电网电压的三相不平衡问题便是其中最为突出的问题之一，为了解决电网的不平衡问题，各种各样的电能质量治理设备应运而生，其中静止无功发生器(SVG)由于补偿灵活，响应速度快等优势具有很好的发展前景。静止无功发生器的工基本原理是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，对不平衡的三相电压进行补偿。

当静止无功发生器用于对集中的不平衡负载进行治理时，能够取得很好的治理效果。但是，对于含有多个分布式不平衡负载的局域电网来说，要使电网整体的电能质量得到优化，按照就地补偿的方法则需要多个静止无功发生器同时进行治理。一方面并不经济，另一方面，如果仅有部分不平衡负载得到了治理，当安装位置和补偿负载选择不合理时，电网的整体电能质量并不能保证一定得到优化，严重时甚至会导致电能质量相比于治理前恶化。因此，如何利用少量静止无功发生器对包含许多分布式不平衡负载的局域电网的不平衡问题进行系统级的综合优化治理便成为一个值得研究的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于最小二乘法的局域电网负序不平衡综合治理方法，可以对分布有若干不平衡负载的电网进行综合治理，使得电网整体的三相不平衡情况得到改善。

本发明是通过以下技术方案来实现：

基于最小二乘法的局域电网负序不平衡综合治理方法，包括以下步骤：

步骤1、根据待治理电网的电压电流参数，确定该电网的线路阻抗以及正常负载参数；

步骤2、根据步骤1得到的线路阻抗以及正常负载参数，列出待治理电网各节点的三相电压方程，如下；

其中，j为SVG的数量，n为不平衡负载的数量，m为三相电网的节点数量，U¹为SVG补偿后电网各节点的基波电压，为SVG的基波电流，为不平衡负载的基波电流，为SVG电流到各节点电压的转移阻抗；为SVG电流到各节点电压的转移阻抗；

步骤3、将步骤2得到的三相电压方程变换为三序电压方程，并对其进行化简，得到化简后的三序电压方程，如下：

其中，1为基波电压和基波电流的标志，PNZ正负序标记,NN为电流负序到电压负序，NP为电流正序到电压负序；

步骤4、采用最小二乘法对步骤3得到的三序电压方程求解，得到待治理电网不平衡度的SVG电流最优补偿系数的方程式，具体过程如下：

首先对三序电压方程两边同乘以权重系数矩阵K；

其中，K为权重系数矩阵；

其中，k₁-k_m分别代表各节点负序不平衡的权重；