[發明專利]一種主動式配電網高頻諧波潮流的計算方法

有效

• 申請號: 201710002149.7
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106655195B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 徐斌;金煒;朱明星;李洋;謝輝;王劉芳;盛萬興;丁津津;夏勇;羅亞橋;胡翀;計長安;石磊;洪偉;鄭國強;林哲敏;高博;謝毓廣;張旭昶;劉星;高敏
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;中國電力科學研究院;安徽大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 33213 杭州浙科專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 吳秉中

本發明針對主動式配電網的高頻諧波潮流該如何進行計算現有技術中沒有相關的計算方法的問題，提供一種主動式配電網高頻諧波潮流的計算方法。該計算方法，包括：1)得到各元器件的高頻諧波阻抗模型；2)將高頻背景諧波，電壓源型和電流源型并網逆變器進行等效；3)分別計算等效后單獨作用時，主動式配電網擬計算結點的諧波電壓；4)利用疊加定理得到擬計算結點的高頻諧波潮流。本發明利用主動式配電網等效的高頻諧波模型和電工學中的疊加定理，得到主動式配電網高頻諧波潮流，可以更為準確地把握高頻諧波的潮流分布，有利于更好的制定諧波治理措施，以降低諧波治理成本和對電力系統產生的影響，對于研究和發展主動配電網具有十分重要的作用。

技術領域

本發明涉及電力系統高頻諧波計算領域相關技術領域，具體地說，涉及一種主動式配電網高頻諧波潮流的計算方法。

背景技術

近年來，隨著能源短缺和環境問題的日益突出，新能源發電技術在國家政策的大力支持下得到了迅猛的發展，大量的新能源發電裝置以分布式電源的形式接入到電網中，它的優點得到人們越來越多的關注。當分布式電源在逐漸發揮優勢時，也給電力系統帶來了一系列的負面影響。分布式電源帶來的難題，在近年來逐漸的成為電力工作者以及學術研究人員所關注的焦點，具體表現在配電網注入的高頻諧波對于潮流分布的影響等。

分布式電源越來越多的接入配電網，傳統單向潮流的被動式配電網正逐步演變成雙向潮流的集成分布式發電裝置的主動式配電網。然而，隨著分布式電源越來越多的接入配電網，其自身的問題也日益顯現。可再生能源以分布式電源形式并網通常需要通過電力電子裝置轉換成標準的工頻交流電供給負荷或并網。隨著技術的發展，并網逆變器使用的電力電子器件多為IGBT等全控型器件。IGBT屬于高頻開關元件，其開關頻率很高，在運行過程中會產生大量的高頻諧波。諧波疊加在基波上，造成基波波形嚴重畸變，造成很多精密的設備損壞，甚至造成變壓器損壞。同時，由于工業中非線性負荷的大量增加，引起了電網電壓、電流波形發生畸變，造成電網諧波污染。這些都給電力系統的規劃和運行帶來了很大的挑戰，其中對主動式配電網高頻諧波潮流的計算方法近年來逐漸成為電力行業所關注的主要問題之一。因此正確合理的計算主動式配電網的高頻諧波潮流有利于更好的制定諧波治理措施，降低電力系統諧波治理的成本，對于研究和發展主動式配電網具有十分重要的意義。然而，主動式配電網的高頻諧波潮流該如何進行計算，現有技術中還沒有相關的計算方法。

發明內容

本發明針對主動式配電網高頻諧波潮流的計算方法近年來逐漸成為電力行業所關注的主要問題，正確合理的計算主動式配電網的高頻諧波潮流有利于更好的制定諧波治理措施，降低電力系統諧波治理的成本，對于研究和發展主動式配電網具有十分重要的意義現實情況，而主動式配電網的高頻諧波潮流該如何進行計算，現有技術中還沒有相關的計算方法的問題，提供一種主動式配電網高頻諧波潮流的計算方法。

本發明所需要解決的技術問題，可以通過以下技術方案來實現：

一種主動式配電網高頻諧波潮流的計算方法，其特征在于，包括：

1)確定主動式配電網的拓撲結構和各元器件的參數，得到各元器件的高頻諧波阻抗模型；

2)將主動式配電網高頻背景諧波的高頻諧波等效模型用諧波電壓源表示，將電壓源型并網逆變器的高頻諧波等效模型用一個受控諧波電壓源和逆變器等效諧波阻抗串聯表示，將電流源型并網逆變器的高頻諧波等效模型用一個受控諧波電流源和逆變器等效諧波阻抗并聯表示；

3)分別計算主動式配電網中，背景諧波電壓源單獨作用時、受控諧波電壓源單獨作用時和受控諧波電流源單獨作用時，主動式配電網擬計算結點的諧波電壓；

4)利用疊加定理將背景諧波電壓源單獨作用時、受控諧波電壓源單獨作用時和受控諧波電流源單獨作用時，得到的諧波電壓相加，得到擬計算結點的高頻諧波潮流。