[发明专利]基于前/后向扫描谐波潮流的谐波污染配电网络重构方法

说明书

基于前/后向扫描谐波潮流的谐波污染配电网络重构方法，输入负载网络数据；构建连接矩阵，计算每列总和，并判断负载网络有没有可用的末端总线；从末端总线开始，根据末端总线负载，确定端部支路电流和流向，然后忽略末端总线及其连接的分支，更新连接矩阵，并将忽略的分支电流添加到相应的发送末端总线；根据前/后向扫描的方法，检测环形结构的同时确定支路流向；每条母线相对于第一条母线的谐波电压降与其谐波电压相对应，计算得到负载网络谐波电压；从负载的角度，根据指定谐波次数的连接负载阻抗，计算总线谐波电压；仿真分析，得到电压总谐波失真；进行配电网络重构。本发明方法考虑了网络的径向拓扑，与现有方法相比，具有更高的计算效率。

技术领域

本发明涉及一种谐波污染配电网络快速重构技术领域，具体涉及一种基于前/后向扫描谐波潮流的谐波污染配电网络重构方法。

背景技术

电力系统潮流计算是电力系统中的一种常用计算，可以对较复杂的电力系统网络各种条件下稳态运行状态进行计算。包括节点电压和功率分布水平等。利用此技术可以检查电力系统中的各个元件是否有过负载的情况出现，各节电压是否满足要求，以及功率的分配是否合理，功率损耗情况等。牛顿-拉夫逊潮流技术对拟新建的电力系统进行设计以及对电力系统的暂稳态分析都有重要意义。

传统的谐波分析方法采用牛顿-拉斐逊潮流法、导纳矩阵或阻抗矩阵来确定配电系统中的谐波穿透水平。这些方法不考虑配电系统的特殊拓扑特性，如径向和弱潮流配置。因此，它们在计算每个谐波阶的发射时需要更多的计算时间。

文献[1]中国专利“一种分布式发电系统的谐波潮流分析方法”，(CN103956735A)提出一种计算系统中所有节点的谐波电压分布情况的方法，此方法无需迭代计算，能改善谐波潮流分析方法的计算速度和效率，克服谐波潮流迭代计算的收敛性问题。文献[1]的技术方案所提出的一直分布式发电系统的谐波潮流分析方法的缺陷在于，只改善了计算速度的效率，计算精度低。

文献[2]中国专利“一种主动式配电网高频谐波潮流的计算方法”(CN106655195A)提出一种得到主动式配电网高频谐波潮流的计算方法，此方法利用高频谐波模型和电工学中的叠加定理，准确地把握高频谐波的潮流分布，有利于更好的制定谐波治理措施，降低谐波治理成本和对电力系统的影响。文献[2]的技术方案缺陷在于，计算效率低，且在运用上有局限性。

文献[3]中国专利“一种适用于分布式电源接入的不确定谐波潮流计算方法”(CN106786608A)提出一种计算分布式电源接入的不确定谐波潮流的方法，此方法对波动数据有更好的包容性，并且在相同的运算目的和条件下，此算法计算效率远高于蒙特卡洛法，与概率潮流法计算效率相当。文献[3]的技术方案缺陷在于，不确定性信息处理方法并不能准确描述所有不确定性信息，如何形成可准确描述的处理方法具有很大的研究空间。

文献[4]I.Archundia-Aranda,R.O.Mota-Palomino.Harmonic load flow methodfor radial distribution networks[C]//International Conference on HarmonicsQuality of Power.IEEE,2010.中计算了电网的谐波发射，假设电网中仅有的并联装置电流源是由非线性负载引起的。这种假设简化了谐波计算，利用非线性元件的电流来确定电网谐波的电流幅值。文献[3]的技术方案该简化了谐波计算，利用非线性器件的电流确定支路谐波电流的幅值，计算精度不高。

文献[5]RajicicD,Taleski R.Two novel methods for radial and weaklymeshed network analysis[J].Electric Power Systems Research,1998,48(2):p.79-87.中，提出一种基于“逐分支计算方法”的导纳求和方法，是针对可以表示为恒定导纳的节点载荷，并且是使用非迭代方法开发的，此方法能够考虑到配电网中的线性负载。文献[5]的技术方案缺陷在于，每一个网络配置中都使用了手工编号，这使得该方法不能用于网络重构。