[發明專利]基于馬爾可夫鏈-蒙特卡羅法的系統諧波概率評估方法

在審

• 申請號: 201510089734.6
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104882884A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 劉書銘;代雙寅;李瓊林;張博;唐鈺政;李庚銀;周明;張喆;索之聞
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;華北電力大學;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;崔衛琴

技術領域

本發明涉及電力系統配電網分布式發電電能質量領域，尤其涉及一種基于馬爾可夫鏈-蒙特卡羅法的系統諧波概率評估方法。

背景技術

目前,能源是人類生存和發展的重要物質基礎，近幾十年人類對能源特別是電能的消費達到空前的水平，傳統的大規模集中供電模式逐漸不能滿足人們的需求。分布式發電作為一種基于可再生能源的發電技術，清潔無污染，并可充分高效的利用分散型資源，有著廣闊的應用前景。2011年，我國并網新能源發電量933.55億千瓦時，約占總發電量的2％，截至2012年底，我國并網新能源發電裝機容量達到5159萬千瓦，占總裝機容量的4.89％。

隨著可再生能源分布式電源的快速發展并越來越多的接入電力系統，配電系統的電能質量問題就更加突出，含有分布式電源的配電系統中，分布式電源大多都是通過電力電子變流設備與電網相連接的，這些設備均屬于非線性元件，因此成為系統諧波電流注入的又一組源點。盡管配電系統中每一個獨立的諧波源的諧波特性均為固定值，然而由于接入負荷以及分布式電源輸出的隨機波動性等特點，這就使得配電網中增加了很多非線性元件，增大了諧波污染的電能質量問題。為了準確并且全面的評估配電網中諧波等級，如何采用更為科學且有效的方法準確評估公共連接點(PCC)處的諧波注入電流這一電能質量指標，是電力系統規劃設計及運行控制的重要問題。

針對配電網中諧波電壓、電流的隨機波動性以及時變性，需要采用概率統計特性的方法對諧波畸變率進行評估。IEEE?519標準建議應采用給出概率曲線(包括柱狀圖與概率分布曲線)來比較評估諧波畸變率等級與所規定限值之間的差距。而IEC?61000-3-6提供了中、低壓電網的諧波電壓的兼容度與計劃度，?而兼容度根據經驗需要滿足95％兼容等級，也就是說通常在95％的時間情況下滿足兼容性。而針對諧波問題的隨機過程評估方法中，大量的已有的文獻中廣泛采用了Monte-Carlo模擬法，傳統蒙特卡羅法存在著難以實現從高維概率分布中抽樣的問題，因此，現有的諧波電流分析評估方法，多采用數據測量或經驗估計，缺少更為科學的數學工具利用，因而產生的結果在準確性、及時性方面顯得不足。尤其是對于大量使用新能源的分布式電源接入的配電系統來說，由于這些電源輸出所具有的隨環境變化的隨機波動特性，更導致了諧波污染的嚴重性，從而使問題的研究變的更為復雜，所要求的分析評估方法也應該更加科學。還有一些應用諸如：針對非線性負荷采用了一種確定性與隨機性混合問題的方法進行分析，根據一種半經驗公式來對諧波電流的95％兼容性進行預測等方法。不過以上所涉及到的方法，過多依賴歷史測量數據及經驗判斷結果，并沒有完全客觀反應當今含分布式電源及多種非線性負荷的配電網中的諧波特性。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于馬爾可夫鏈-蒙特卡羅法的系統諧波概率評估方法，能夠使結果更加全面客觀，更接近實際配電網情況。

本發明采用下述技術方案：一種基于馬爾可夫鏈-蒙特卡羅法的系統諧波概率評估方法，包括以下步驟：

步驟1：某類綜合負荷中由總數量為m的個體諧波所產生的h次諧波電流模型為：

Ih(AGG)=dfh·Σi=1m(Ai·Ih(i))---(1)]]>