[發明專利]抑制間諧波諧振的電能質量治理裝置最佳接入點判斷方法

有效

• 申請號: 202010889714.8
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112072648B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 秦亮;林焱;彭雅潔;鄭宗安;劉開培;李博強;林芳;張慧瑜;潘夏;王毅;李慧蓬
• 申請（專利權）人: 武漢大學;國家電網有限公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院;國網河南省電力公司電力科學研究院;國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 韓燕

本發明提供一種抑制間諧波諧振的電能質量治理裝置最佳接入點判斷方法，其包括以下步驟：步驟一，根據電網參數建立系統節點導納矩陣；步驟二，更新接入電能質量治理裝置SVC后的節點導納矩陣，依次建立各節點的優化模型；步驟三，求解優化模型，得到各節點能夠避免發生并聯諧振的SVC最小等效電納接入值；步驟四，比較各節點接入SVC等效電納，選擇接入SVC等效電納最小的節點為電能質量治理裝置SVC的最佳接入點。本發明通過建立系統節點導納矩陣、建立優化模型，來選擇一個電能質量治理裝置的最佳接入點，以避免一個頻段的注入間諧波激勵系統發生并聯諧振。

技術領域

本發明屬于間諧波相關領域，具體涉及一種抑制間諧波諧振的電能質量治理裝置最佳接入點判斷方法。

背景技術

由于電網中非線性設備和負荷的增加，電力系統諧波問題日趨嚴重，間諧波是指非基波頻率整數倍的諧波，通常由沖擊性非線性負荷如電弧焊、電弧爐等引起。當系統存在諧波時，系統的容性部分可能與感性部分相組合，形成并聯諧波諧振，對諧波進行嚴重放大，導致諧波諧振過電壓或過電流，嚴重危害電氣設備的安全。模態分析法通過將系統節點導納矩陣進行特征值分解，得到關鍵模態的對角特征值矩陣、左右特征值向量矩陣，得出各模態阻抗隨頻率變化的曲線，以獲得諧振的各種信息，確定并聯諧振發生的位置和頻率。SVC作為一種電能質量治理裝置能夠通過調節自身的無功功率，從而達到補償用戶母線上的無功功率的目的，SVC可看作一個可控的電納，并聯接入負荷節點后會改變系統的節點導納矩陣。

對于諧振問題，傳統的方法通常針對某一個或幾個特定諧振頻率進行抑制。對于如電弧爐類負荷，它會產生間諧波，并且頻率是隨著工況的變化而變化的，其頻率范圍為50-150Hz，傳統方法不能適用。現有的SVC的選址原則通常從無功補償效應和電壓穩定性出發，現有的模態分析法主要針對固定網絡得到相關諧振信息，沒有考慮到SVC在不同節點接入后會導致原有節點導納矩陣發生變化，相關模態的諧振信息相應改變，可能產生新的諧振模態導致原有間諧波激勵系統諧振，因此需要找到一種方法，可以通過在合適的位置接入合適等效電納的SVC，使所有新的并聯諧振的頻率偏移出特定頻段范圍，從而避免特定注入頻段的間諧波在配電網中發生并聯諧振，同時以接入的SVC等效電納大小作為選擇最佳接入點的標準。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種接入最小等效電納的電能質量治理裝置SVC來避免一個頻段的間諧波注入發生并聯諧振的選址方法。

為實現上述目的，本發明提供一種抑制間諧波諧振的電能質量治理裝置最佳接入點判斷方法，其包括以下步驟：步驟一：根據電網參數建立系統節點導納矩陣；步驟二：更新接入電能質量治理裝置SVC后的節點導納矩陣，依次建立各節點的優化模型，包括以下步驟：S1、更新接入電能質量治理裝置SVC后的節點導納矩陣；S2、將更新后的節點導納矩陣進行特征值分解，得到特征值倒數的對角陣，定義為模態阻抗矩陣；S3、根據模態阻抗矩陣，畫出更新后的所有模態的模態阻抗隨頻率變化的曲線，得到模態阻抗變化曲線出現尖峰處的頻率，即并聯諧振頻率；S4、以接入SVC等效電納最小為優化目標，以接入的等效電容參數C為優化變量，以所有并聯諧振頻率不在f_min-f_maxHz為約束條件建立優化模型，優化模型如下：

min B

s.t.