[發明專利]一種主動配電網諧波潮流分析方法

有效

• 申請號: 201410199662.6
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103972886A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 衛志農;楊雄;孫永輝;孫國強
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

1.一種主動配電網諧波潮流分析方法，其特征是該方法包括以下步驟：

步驟A、獲取主動配電網的網絡參數，如針對具有N個節點、K個環網、W個非線性負荷和M個DG的主動配電網，假設首節點作為參考節點和平衡節點，則主動配電網獨立節點數為n＝N-1，獨立支路數即樹支數為c＝n，關聯支路數即連支數為d＝K，總支路數為b＝c+d，其中DG為分布式電源的英文縮寫且代表分布式電源；

步驟B、分析非線性負荷運行特性，通過傅氏分析公式計算出其各次諧波電流分量與其基波電流的比值C(h)，其中，C(h)為非線性負荷各諧波電流分量與其基波電流的比值，h為諧波次數；

步驟C、分析DG并網接口電力電子裝置的工作特性，通過傅氏分析公式計算出其注入主動配電網各次諧波電流分量與其基波電流的比值ρ(h)，其中，ρ(h)為DG注入主動配電網第h次諧波電流分量與其基波電流的比值，h為諧波次數；

步驟D、通過常規潮流算法計算主動配電網基波潮流，得出各非線性負荷節點的基波電壓和各DG并網節點的基波電壓其中，為非線性負荷節點的基波電壓，為DG并網節點的基波電壓，下標“NL”表示非線性負荷，下標“DG”表示分布式電源，下標“i”表示非線性負荷節點和DG并網節點各自對應的節點序號，上標“(1)”表示基波分量；

步驟E、根據主動配電網中非線性負荷的有功功率P_NL,i和無功功率Q_NL,i，計算出非線性負荷基波電流為其中，為非線性負荷基波電流，為非線性負荷節點的基波電壓，P_NL,i和Q_NL,i分別為非線性負荷的有功功率和無功功率，上標“*”表示取共軛復數，j為復數的虛部單位；

步驟F、根據DG輸出的有功功率P_DG,i和無功功率Q_DG,i，計算出DG注入主動配電網的基波電流為其中，為DG注入主動配電網的基波電流，為DG并網節點的基波電壓，P_DG,i和Q_DG,i分別為DG輸出的有功功率和無功功率，上標“*”表示取共軛復數，j為復數的虛部單位；

步驟G、根據非線性負荷基波電流計算出該非線性負荷的第h次諧波電流為其中，為非線性負荷基波電流，為非線性負荷的第h次諧波電流，h為諧波次數；

步驟H、根據DG注入主動配電網的基波電流計算出該DG注入主動配電網的第h次諧波電流為其中，為DG注入主動配電網的基波電流，為DG注入主動配電網的第h次諧波電流，h為諧波次數；

步驟I、根據公式計算主動配電網中所有諧波源節點向主動配電網輸入的各次諧波電流其中，為諧波源節點i向主動配電網輸入的第h次諧波電流，為非線性負荷的第h次諧波電流，為DG注入主動配電網的第h次諧波電流，h為諧波次數；

步驟J、根據公式計算主動配電網第h次諧波潮流，得出各獨立節點i的第h次諧波電壓其中，為獨立節點i的第h次諧波電壓，V^(h)為主動配電網中各獨立節點i的第h次諧波電壓組成的n×1階相量矩陣，即i＝1,2,…,n，I^(h)為主動配電網中各諧波源節點向主動配電網輸入的第h次諧波電流組成的n×1階相量矩陣，即i＝1,2,,,n，T為主動配電網的道路矩陣，T為n×b階矩陣，T^T為矩陣T的轉置矩陣，為支路l的第h次諧波阻抗，為基于對角元素分別為各支路l的第h次諧波阻抗組成的b×b階對角矩陣，即l＝1,2,…,b，B為主動配電網的回-支關聯矩陣，B為d×b階矩陣，B^T為矩陣B的轉置矩陣，為矩陣的逆矩陣，即為主動配電網的第h次諧波回路阻抗矩陣，為d×d階矩陣，且有n為主動配電網獨立節點數，b為主動配電網總支路數，d為主動配電網連支數，h為諧波次數；

步驟K、根據不同諧波次數h，重復步驟G、步驟H、步驟I和步驟J即可求出主動配電網所有節點的各次諧波電壓分布情況，以及計算出各節點的電壓總諧波畸變率和電壓單個諧波畸變率。

2.如權利要求1所述的主動配電網諧波潮流分析方法，其特征是，主動配電網的網絡參數包括系統總節點數，總支路數，節點序號，支路序號，獨立節點數，獨立支路數，關聯支路數，環網個數，參考節點，平衡節點，支路阻抗，線性負荷功率，非線性負荷功率，線性負荷節點序號，非線性負荷節點序號，網絡拓撲結構，DG并網個數，DG輸出功率，以及DG并網的節點序號。