[發明專利]一種多元電能質量治理裝置優化配置方法及系統

在審

• 申請號: 201910179228.4
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN110098615A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 寇凌峰;盛萬興;吳鳴;季宇;徐毅虎;屈小云;侯小剛;鄭楠;潘靜;徐斌;牛耕
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網安徽省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種多元電能質量治理裝置優化配置方法，其特征在于，包括：

獲取配電網的拓撲結構；

基于所述配電網拓撲結構，采用基因遺傳算法對預先建立的優化配置模型進行求解，得到最優解；

基于所述最優解獲得需要安裝的濾波裝置的位置、類型和數量；

所述優化配置模型以構建濾波裝置以配電網網損最優確定的濾波裝置的類型以及安裝信息為目標進行構建；

所述濾波裝置類型包括：有源濾波器、無源濾波器以及無源和有源混合濾波器。

2.如權利要求1所述的優化配置方法，其特征在于，所述優化配置模型的構建包括：

基于拓撲結構，構建仿真模型；

在仿真模型中確定安裝節點；

根據安裝節點、濾波裝置類型以配電網網損最優，并結合投資費用最小為目標構建多目標函數；

為所述多目標函數設定約束條件；

基于所述多目標函數和約束條件確定安裝節點是否安裝濾波裝置、需要安裝的濾波裝置類型和數量。

3.如權利要求2所述的優化配置方法，其特征在于，所述約束條件，包括：

不出現無功功率過補償，且功率因數盡量接近1；

各節點的電壓有效值、電壓總諧波畸變率和各次諧波電壓含有率約束；

無源濾波器的調諧次數、品質因數、電容大小約束；

有源濾波器的各次諧波吸收系數約束；

設備安全運行約束。

4.如權利要求3所述的優化配置方法，其特征在于，所述不出現無功功率過補償，且功率因數盡量接近1，包括：

式中：Q_c為PPF提供的基波無功功率；Q_i為無源濾波器各支路提供的無功功率；l為濾波支路的調諧次數；Q_min為系統所需無功功率的上限Q_max為系統所需無功功率的下限。

5.如權利要求3所述的優化配置方法，其特征在于，所述各節點的電壓有效值、電壓總諧波畸變率和各次諧波電壓含有率約束，包括：

式中，U_i為節點i的電壓有效值；U_min為節點i的電壓有效值下限；U_max為節點i的電壓有效值的上限；HRU_hi為電壓總諧波畸變率；THD_U，i為諧波電壓含有率；c_HRU為規定的第h次諧波電壓含有率限值；為電壓總諧波畸變率的限值。

6.如權利要求3所述的優化配置方法，其特征在于，所述無源濾波器的調諧次數、品質因數、電容大小約束，有源濾波器的各次諧波吸收系數約束，包括：

所述無源濾波器的調諧次數為奇數；

所述品質因數的取值范圍設定為，25≤q_ij≤60；

所述電容大小為根據節點i的所需的無功補償容量來確定；

各次諧波吸收系數的取值設為a_hi，0＜a_hi＜1；

其中，h_cij為無源濾波器的調諧次數；q_ij為品質因數；a_hi為諧波吸收系數。

7.如權利要求3所述的優化配置方法，其特征在于，所述設備安全運行約束，包括：過電壓約束、過電流約束和過容量約束；

所述過電壓約束，如下式所示：

式中，H為考慮的最高諧波次數，K_U為電容器的允許過電壓；K_I為電容器的允許過電流；K_Q為電容器的允許過容量系數；Q_Clij為電容器的基波容量；

所述過電流約束，如下式所示：

所述過容量約束，如下式所示：

式中：Q_Clij為電容器的基波容量；Q_Chij為電容器的高次諧波容量；Q_CNij為電容器總容量；K_Q為為電容器的允許過容量系數。