[发明专利]主动配电网谐波源定位分析方法

摘要

本发明公开了一种主动配电网谐波源定位分析方法，包含以下内容，首先，根据主动配电网的特点，获取网络参数以及各种基波和谐波量测数据；然后，通过基波和谐波状态估计方法计算出主动配电网所有节点的基波和各次谐波电压；接着，根据各支路两端节点的基波和各次谐波电压及其支路参数，分别计算出主动配电网所有支路的基波和各次谐波电流；最后，通过支路电流与节点注入电流的关系公式计算出各节点的节点注入基波电流和各次谐波电流，并进一步计算出主动配电网所有节点的电流总谐波畸变率分布情况，便可准确定位各谐波源分布的位置和分析其特性。本发明具有对主动配电网多谐波源定位准确、计算过程清晰、易于编程等特点。

主权项

一种主动配电网谐波源定位分析方法，其特征是该方法包括以下步骤：步骤A、获取主动配电网的网络参数以及各种基波和谐波量测数据，如针对具有N个节点、K个环网和含M个分布式电源的主动配电网，假设首节点作为参考节点和平衡节点，则主动配电网独立节点数为n＝N‑1，独立支路数即树支数为c＝n，联络支路数即连支数为d＝K，总支路数为b＝c+d；步骤B、通过常规基波和谐波状态估计方法计算出主动配电网各节点的基波电压和各次谐波电压其中，为节点i的基波电压，为节点i的第h次谐波电压，h为谐波次数，i为节点序号，i＝1,2,…,n，n为主动配电网独立节点数，上标“(1)”表示基波分量，上标“(h)”表示第h次谐波分量；步骤C、根据公式和计算主动配电网各支路的基波电流和各次谐波电流其中，和分别为主动配电网支路r的基波电流和第h次谐波电流，和分别为主动配电网支路r的基波阻抗和第h次谐波阻抗，和分别为主动配电网支路r的首端节点j和末端节点i的基波电压，和分别为主动配电网支路r的首端节点j和末端节点i的第h次谐波电压，j和i分别为支路r的首端节点和末端节点序号，r为支路序号，j、i＝1,2,…,n，r＝1,2,…,b；步骤D、根据公式$I_n^{\left(1\right)}=A_T(I_T^{\left(1\right)}-B_T^T{I}_L^{\left(1\right)})$和$I_n^{\left(h\right)}=A_T(I_T^{\left(h\right)}-B_T^T{I}_L^{\left(h\right)})$计算主动配电网各节点的节点注入基波电流和各次谐波电流其中，和分别为主动配电网独立节点i的节点注入基波电流和第h次谐波电流，为由各独立节点i注入基波电流组成的n×1阶相量矩阵，即为由各独立节点i注入第h次谐波电流组成的n×1阶相量矩阵，即i＝1,2,…,n，i表示节点序号，n为主动配电网独立节点数，为由各树支t基波电流组成的c×1阶相量矩阵，即为由各树支t第h次谐波电流组成的c×1阶相量矩阵，即t＝1,2,…,c，t表示树支序号，c为主动配电网树支数，且有c＝n，为由各连支l基波电流组成的d×1阶相量矩阵，即为由各连支l第h次谐波电流组成的d×1阶相量矩阵，即l＝1,2,…,d，l表示连支序号，d为主动配电网连支数，A_T为表示节点和树支关联关系的n×c阶关联子矩阵，为矩阵B_T的转置矩阵，B_T为表示回路和树支关联关系的d×c阶关联子矩阵；步骤E、根据不同谐波次数h，重复步骤B、步骤C和步骤D即可求出主动配电网所有节点的节点注入全部谐波电流，并计算出各谐波源向主动配电网输入的各次谐波电流为其中，为各谐波源向主动配电网输入的第h次谐波电流，i为谐波源节点序号，i＝1,2,…,n；步骤F、根据电流总谐波畸变率THD的计算公式和电流单个谐波畸变率IHD的计算公式分别计算出主动配电网中各谐波源的电流总谐波畸变率和单个谐波畸变率的分布情况，从而准确定位主动配电网中各谐波源的节点序号和位置，并根据谐波源的各次谐波含量以及各谐波源的总谐波畸变率分布水平采取相应的治理措施，最终实现主动配电网多谐波源准确定位及有效治理，其中，THD_i(％)表示谐波源的电流总谐波畸变率，表示谐波源的电流单个谐波畸变率，h为谐波次数，H为谐波源的最高谐波次数，为各谐波源输出的基波电流，且有i为谐波源节点序号，i＝1,2,…,n。