[發(fā)明專利]一種多元電能質(zhì)量治理裝置優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910179228.4
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN110098615A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)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(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括：獲取配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；基于所述配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用基因遺傳算法對預(yù)先建立的優(yōu)化配置模型進(jìn)行求解，得到最優(yōu)解；基于所述最優(yōu)解獲得需要安裝的濾波裝置的位置、類型和數(shù)量；所述優(yōu)化配置模型以構(gòu)建濾波裝置以配電網(wǎng)網(wǎng)損最優(yōu)確定的濾波裝置的類型以及安裝信息為目標(biāo)進(jìn)行構(gòu)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。本發(fā)明提供的技術(shù)方案將遺傳尋優(yōu)算法、網(wǎng)絡(luò)諧波潮流分析、無源和有源濾波器組參數(shù)的綜合優(yōu)化設(shè)計結(jié)合起來，能夠有效地抑制諧波并且使濾波裝置的總投資費用較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計電能質(zhì)量治理監(jiān)測、評估與治理，具體涉及一種多元電能質(zhì)量治理裝置優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

大量分布式電源無序接入縣域配電網(wǎng)，造成電網(wǎng)消納困難，潮流大量倒送，導(dǎo)致線路損耗嚴(yán)重，同時引起嚴(yán)重的電壓偏差、諧波等電能質(zhì)量問題，給縣域配電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)供電帶來了巨大挑戰(zhàn)。

目前，電能質(zhì)量治理方面的研究和實踐主要側(cè)重于三個方面：在設(shè)備研制方面，主要側(cè)重于有源濾波裝置、無源濾波裝置及無功補償裝置，對于優(yōu)化選型配置方面研究較少；在分析計算方面，傳統(tǒng)發(fā)電機節(jié)點在潮流計算中一般認(rèn)為是PQ、PV或平衡節(jié)點，而DG的節(jié)點類型與其運行方式和控制特性的不確定有關(guān)，通常DG并網(wǎng)后很少參與系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)。因此，在含分布式電源的潮流計算中，可認(rèn)為DG運行在有功功率恒定的模式下，而其無功功率和電壓的運行模式需根據(jù)DG的容量、發(fā)電形式、接口方式等具體情況來確定，還沒有深入研究；線路損耗嚴(yán)重，同時引起嚴(yán)重的電壓偏差、諧波等電能質(zhì)量問題難以解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的技術(shù)方案包括：

獲取配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

基于所述配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用基因遺傳算法對預(yù)先建立的優(yōu)化配置模型進(jìn)行求解，得到最優(yōu)解；

基于所述最優(yōu)解獲得需要安裝的濾波裝置的位置、類型和數(shù)量；

所述優(yōu)化配置模型以構(gòu)建濾波裝置以配電網(wǎng)網(wǎng)損最優(yōu)確定的濾波裝置的類型以及安裝信息為目標(biāo)進(jìn)行構(gòu)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。

優(yōu)選的，所述優(yōu)化配置模型的構(gòu)建包括：

基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建仿真模型；

在仿真模型中確定安裝節(jié)點；

根據(jù)安裝節(jié)點、濾波裝置類型以配電網(wǎng)網(wǎng)損最優(yōu)，并結(jié)合投資費用最小為目標(biāo)構(gòu)建多目標(biāo)函數(shù)；

為所述多目標(biāo)函數(shù)設(shè)定約束條件；

基于所述多目標(biāo)函數(shù)和約束條件確定安裝節(jié)點是否安裝濾波裝置、需要安裝的濾波裝置類型和數(shù)量。

優(yōu)選的，所述約束條件，包括：

不出現(xiàn)無功功率過補償，且功率因數(shù)盡量接近1；

各節(jié)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(diào)諧次數(shù)、品質(zhì)因數(shù)、電容大小約束；

有源濾波器的各次諧波吸收系數(shù)約束；

設(shè)備安全運行約束。

優(yōu)選的，所述不出現(xiàn)無功功率過補償，且功率因數(shù)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(diào)諧次數(shù)；Q_min為系統(tǒng)所需無功功率的上限Q_max為系統(tǒng)所需無功功率的下限。