[發明專利]一種基于UPQC裝置的配電網拓撲結構辨識方法

有效

• 申請號: 202110006386.7
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112803394B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 劉承錫;曾慶;龔振
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張宇

本發明公開了一種基于UPQC裝置的配電網拓撲結構辨識方法，屬于電力系統領域，建立包含UPQC裝置的三相四線制配電網主電路結構模型；運行仿真模型，獲取終端用戶負載側的電流與電壓波形作為時間函數的諧波幅值變化情況；運用廣播電磁標記法，通過控制與改變并聯側換流裝置的注入電流，再次分析終端用戶負載側的電流與電壓波形作為時間函數的諧波幅值變化情況；根據終端用戶負載側的電流、電壓波形與并聯側換流裝置的注入電流的對比關聯，確定終端用戶與配電變壓器所屬臺區的對應關系。本發明基于安裝在配電變壓器的UPQC裝置，運用廣播電磁標記法，通過檢測終端用戶側電流與電壓，實現了低成本、高實時性的配電網拓撲結構辨識。

技術領域

本發明屬于電力系統領域，具體涉及一種配電網拓撲結構辨識方法，尤其是涉及一種基于UPQC裝置的配電網拓撲結構辨識方法。

背景技術

目前，配電網拓撲結構的辨識按照所獲取拓撲數據的途徑可分為在線方法和離線方法兩大類。

離線方法使用硬件設備進行現場檢測辨識，信息系統中的低壓配電網拓撲數據由人工錄入，信息的正確性得不到保證、成本高且效率低；在線方法包括戶變工頻過零相關性分析法、歷史停電事件相關性判別法和電壓皮爾遜相關系數法等，是通過對計量系統中的相關信息進行分析而達到拓撲辨識的目的，逐漸成為當前拓撲辨識的熱點方法；但在線方法對數據量和數據質量的要求高，依賴采集數據，占用通信信道。每種拓撲辨識方法均有其一定的優點、缺點、應用場景和應用效果，現在尚未有一種方法能夠完全解決實際復雜運行場景中的低壓拓撲結構辨識難題，所以，現實中必須綜合采用多種辨識方法。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提出了一種基于UPQC裝置的配電網拓撲結構辨識方法，基于安裝在配電變壓器的UPQC裝置，運用廣播電磁標記法，通過檢測終端用戶側電流與電壓，實現了低成本、高實時性的配電網拓撲結構辨識。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于UPQC裝置的配電網拓撲結構辨識方法，包括：

S1：建立包含三相UPQC裝置的三相四線制配電網主電路結構仿真模型；

S2：運行所述仿真模型，獲取終端用戶負載側的電流與電壓波形作為時間函數的諧波幅值變化情況；

S3：運用廣播電磁標記法，通過控制與改變并聯側換流裝置的注入電流，并再次分析終端用戶負載側的電流與電壓波形作為時間函數的諧波幅值變化情況；

S4：對比分析運用廣播電磁標記法前后終端用戶負載側的電流與電壓波形作為時間函數的諧波幅值變化情況，根據終端用戶負載側的電流和電壓波形與并聯側換流裝置的注入電流的對比關聯，確定終端用戶與配電變壓器所屬臺區的對應關系，以確定低壓側配電網的拓撲結構。

在一些可選的實施方案中，步驟S1包括：

UPQC裝置由兩個電壓型換流裝置通過直流儲能單元背靠背連接，采用左串右并型拓撲結構，串聯側換流裝置接于電網側，用于維護連接處的電壓、補償電壓跌落閃變與不對稱；并聯側換流裝置接于負載側，用于補償非線性負載引起的諧波電流與基波無功電流，串聯側換流裝置與并聯側換流裝置之間的直流儲能單元承擔維持直流電壓恒定的功能。

在一些可選的實施方案中，步驟S2包括：

通過運行所述仿真模型，對終端用戶負載側的電流與電壓波形進行在線快速傅里葉轉化，獲取終端用戶負載側的電流與電壓波形作為時間函數的諧波幅值變化情況。

在一些可選的實施方案中，步驟S3包括：

運用廣播電磁標記法，通過控制UPQC裝置中的電力電子裝置的通斷，改變并聯側換流裝置的注入電流，使并聯側換流裝置的注入電流波形發生有規律的微小畸變，并再次分析終端用戶負載側的電流與電壓波形作為時間函數的諧波幅值變化情況。

在一些可選的實施方案中，步驟S3包括：