[發(fā)明專利]電能質(zhì)量補(bǔ)償器安裝位置與容量優(yōu)化規(guī)劃方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710390691.4
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107248737B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅安;姜勁松;陳燕東;伍文華;謝志為;譚文娟;劉傲洋;王伊;歐素妤;張兵
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 43113 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司
• 代理人: 馬強(qiáng);王娟<國際申請>=<國際公布>=<

1.一種電能質(zhì)量補(bǔ)償器安裝位置與容量優(yōu)化規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷功率、電源功率、線路參數(shù)h次諧波及PQ節(jié)點(diǎn)、PV節(jié)點(diǎn)參數(shù)，按照牛頓法計(jì)算初始時(shí)刻微網(wǎng)系統(tǒng)中各母線h次諧波頻率下的電壓V_hk,old及母線電流

2)利用各母線h次諧波頻率下的的電壓V_hk,old與電能補(bǔ)償器的注入電流I_hk,m得出電能補(bǔ)償器接入微網(wǎng)后各母線的電壓向量，即修正后的第k條母線上母線電壓的h次諧波分量

3)根據(jù)修正后的第k條母線上母線電壓的h次諧波分量母線電流得到各微網(wǎng)母線的有功功率損失

4)構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)各微網(wǎng)母線的有功功率損失、修正后的母線電壓計(jì)算出微網(wǎng)系統(tǒng)總的有功功率損失電能補(bǔ)償器最大容量I_max、及母線電壓諧波量V_THDk和微網(wǎng)系統(tǒng)總的有功功率損失電能補(bǔ)償器最大容量I_max、及母線電壓諧波量V_THDk所造成的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃；微網(wǎng)系統(tǒng)總的有功功率損失所造成的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用F₁為：其中，K_p表示每1kW功率損失所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，H表示電壓諧波的最高次數(shù)，表示在第k條微網(wǎng)母線上h次諧波頻率下的有功功率損失；P_lossk表示在第k條微網(wǎng)母線上有功功率損失的基波分量；K表示微網(wǎng)母線總條數(shù)；電能補(bǔ)償器最大容量I_max所造成的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用F₃為：其中，K_v表示電壓畸變造成經(jīng)濟(jì)損失的比例系數(shù)，H表示電壓諧波的最高次數(shù)，表示第k條母線上母線電壓的h次諧波分量；F₂＝K_aI_max；I_max表示電能補(bǔ)償器最大容量；K_a表示每投入1kvar電能補(bǔ)償器所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用；

5)以目標(biāo)函數(shù)F_x＝F₁+F₂+F₃最小為目標(biāo)，通過基于潮流計(jì)算的粒子群算法，在使得各微網(wǎng)母線、節(jié)點(diǎn)參數(shù)都滿足約束條件的基礎(chǔ)下求出電能補(bǔ)償器的最優(yōu)安裝位置x_o；

6)利用整數(shù)規(guī)劃方法計(jì)算出在x_o下，使得微網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)費(fèi)用F_i最小時(shí)的電能補(bǔ)償器容量I_o；若F_i>F_x則返回步驟5)；若F_i＝F_x，則所得出的x_o、I_o即為電能補(bǔ)償器的最優(yōu)安裝位置與最優(yōu)容量，進(jìn)入步驟7)；F_i＝F₁+F₂+F₃；

7)判斷各母線電壓是否滿足約束條件，若滿足約束條件則所得出的x_o、I_o即為電能補(bǔ)償器的最優(yōu)安裝位置與最優(yōu)容量；若不滿足約束條件則返回步驟5)重新規(guī)劃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量補(bǔ)償器安裝位置與容量優(yōu)化規(guī)劃方法，其特征在于，粒子群算法表達(dá)式如下：

其中，D表示基于潮流計(jì)算的粒子群算法所取粒子群的總個(gè)數(shù)，w是慣性權(quán)重，t表示粒子所進(jìn)行的運(yùn)算的次數(shù)，是當(dāng)前粒子在微網(wǎng)中的位置，是當(dāng)前粒子的移動速度，是第l個(gè)粒子自己本身所找到的最優(yōu)解，gbest^t是整個(gè)種群目前找到的最優(yōu)解，r₁、r₂是兩個(gè)介于(0,1)之間的隨機(jī)數(shù)，c₁、c₂是學(xué)習(xí)因子。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電能質(zhì)量補(bǔ)償器安裝位置與容量優(yōu)化規(guī)劃方法，其特征在于，c₁＝c₂＝2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量補(bǔ)償器安裝位置與容量優(yōu)化規(guī)劃方法，其特征在于，步驟7)中，所述約束條件為：

微網(wǎng)母線上的電壓V_k必須處在該微網(wǎng)母線電壓的最小值V_kmin與最大值V_kmax之間：

所有電源節(jié)點(diǎn)的電壓畸變率應(yīng)滿足在某節(jié)點(diǎn)總的電壓畸變率V_THDk(％)不大于電網(wǎng)所允許的最大畸變率V_THDmax：

電能補(bǔ)償器往電網(wǎng)中所注入的補(bǔ)償電流I_m必須小于或等于其最大注入電流I_max。