[發明專利]一種寬頻域諧波交互下的配電網重構和光伏配置方法

在審

• 申請號: 202211389519.4
• 申請日: 2022-11-08
• 公開（公告）號: CN115549200A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 朱乾龍;盛洪濤;陶駿;朱明星
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50;H02J3/01
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種寬頻域諧波交互下的配電網重構和光伏配置方法，其特征是應用于含有分布式電源DG的配電網中，并按如下步驟進行：

步驟1：建立多并網逆變器的等效阻抗網絡模型；

步驟2：在滿足單個逆變器并網時的電流諧波要求下，對多并網逆變器與配電網的背景諧波交互進行仿真，從而獲得多并網逆變器的輸出阻抗與電網阻抗在交互點附近的幅值和相位信息，并根據幅值和相位信息，通過對配電網進行重構以及對光伏進行配置，從而降低網側阻抗，并實現諧波交互抑制；

步驟3：根據配電網中各節點間的相關性確定監測點；

步驟4：建立同時考慮配電網監測點的諧波畸變率均值、網絡損耗、電壓偏差的目標函數；

步驟5：確定光伏接入下，配電網運行的約束條件，并與所述目標函數構成寬頻域諧波交互下的配電網重構和光伏配置模型；

步驟6：通過NSGAII算法進行求解所述配電網重構和光伏配置模型，從而得到最優的開關組合以及光伏接入位置和容量，以實現監測點諧波畸變率均值優化、網絡損耗優化、節點電壓偏差優化。

2.根據權利要求1所述的一種寬頻域諧波交互下的配電網重構和光伏配置方法，其特征是，所述步驟1是利用式(1)構建單個并網逆變器的并網電流表達式，從而利用式(2)構建多并網逆變器并網電流表達式：

式(1)和式(2)中，i_g為單個并網逆變器的并網電流；i_o(s)為受控源電流；u_g為電網電壓；Z_o(s)為并網逆變器阻抗；Z_grid為電網阻抗；i_grid為多并網逆變器的并網電流。

3.根據權利要求1所述的一種寬頻域諧波交互下的配電網重構和光伏配置方法，其特征是，所述步驟3包括：

步驟3.1、假設諧波源的位置隨機，利用式(3)得到配電網中第k個節點與平衡節點在相鄰時刻的差值ΔV_k；從而得到配電網中各個節點與平衡節點在相鄰時刻的差值并構成皮爾遜相關系數矩陣C：

式(3)中，表示平衡節點在當前時刻t的電壓，表示第k個節點在當前時刻t的電壓，表示平衡節點在下一個時刻t+1的電壓，表示第k個節點在下一個時刻t+1的電壓；

步驟3.2、利用式(4)得到二值相關矩陣C_bin中第i行第j列的元素c_bin(i,j)：

式(4)中，c(i,j)是和皮爾遜相關系數矩陣C中第i行第j列的元素；

步驟3.3、利用式(5)構建使得所述配電網監測點最少的目標函數：

式(5)中，y(i)表示第i個節點是否為監測點，若y(i)＝0，表示第i個節點不作為監測點，若y(i)＝1，表示第i個節點為監測點；N_b表示所述配電網中的節點數；

步驟3.4、利用式(6)構建目標函數的約束條件：

式(6)中，y表示所述配電網中監測點的位置向量；

步驟3.5、通過遺傳算法求解所述監測點優化模型，從而得到監測點的最優位置。

4.根據權利要求1所述的一種寬頻域諧波交互下的配電網重構和光伏配置方法，其特征是，所述步驟4包括：

步驟4.1：利用式(7)構建以監測點的諧波電壓畸變率均值為目標的第一目標函數f₁：

式(7)中：N為監測點的總數；THD_m為第m個監測點的諧波電壓畸變率；

步驟4.2：利用式(8)構建以配電網網損最小為目標的第二目標函數f₂：

式(8)中：N_L為配電網的支路總數，R_l為第l條支路的電阻，P_l為為第l條支路的有功功率，Q_l為第l條支路的無功功率，U_l為第l條支路的額定電壓；

步驟4.3：利用式(9)構建以電壓偏差為目標的第三目標函數f₃：

式(9)中：U_i為第i個節點的電壓，U_n為標稱電壓。