CN109309385A - 一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法 - Google Patents

一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109309385A
CN109309385A CN201811476738.XA CN201811476738A CN109309385A CN 109309385 A CN109309385 A CN 109309385A CN 201811476738 A CN201811476738 A CN 201811476738A CN 109309385 A CN109309385 A CN 109309385A
Authority
CN
China
Prior art keywords
distribution network
node
power distribution
filter
active
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811476738.XA
Other languages
English (en)
Inventor
陈维伟
陈有根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN201811476738.XA priority Critical patent/CN109309385A/zh
Publication of CN109309385A publication Critical patent/CN109309385A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/20—Active power filtering [APF]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明提供一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法,建立有源配电网及其接入的分布式发电与混合有源滤波装置的数学模型；根据各分布式发电系统的数学模型，计算有源配电网的基波潮流及谐波潮流，分析有源配电网中的谐波问题；根据混合有源滤波器的数学模型，构造以系统总成本最小为目标的混合有源滤波器位置与容量单目标优化模型，求解得到有源配电网中混合有源滤波器的优化配置结果。本发明实现简单，能够较好地考虑分布式发电对有源配电网电能质量的影响，均衡装置的效用指标与经济指标，有助于混合有源滤波器的进一步推广应用。

Description

一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法
技术领域
本发明涉及一种滤波器配置方法，具体是一种有源配电网中混合有源滤波器位置与容量优化配置方法。
背景技术
随着能源和环境问题日益突出，分布式发电技术以其安装方便、环保、控制灵活等优点受到越来越多的关注和应用。随着分布式发电的蓬勃发展，传统配电网逐渐向有源配电网过渡。有源配电网的应用也为分布式发电融入电网创造了条件，这是智能配电网未来发展的趋势。并网发电系统的电能质量和谐波问题已经成为制约其发展的瓶颈。它对配电网规划和运营服务提出了巨大挑战。
分布式发电对传统配电网的影响主要来自两个方面。首先，分布式发电通常需要电力电子装置连接到电网。电力电子设备的动作将给配电网带来大量的谐波。二是分布式发电的间歇性和波动性会给配电网带来严重的电能质量问题。分布式发电的不确定性还会引起电压波动、电压闪烁和低功率因数等电能质量问题。无源电力滤波器以及有源电力滤波器在谐波控制中的应用是当前的一项研究热点。考虑到电力滤波器的容量和性能，有源滤波与无源滤波的混合模型发展迅速。然而，在现有的研究中，滤波装置的优化配置方法主要集中在传统的配电网络上，对于有源配电网滤波装置的优化配置研究较少；对于滤波设备的优化配置，有源滤波器仍然是主要的过滤设备，而混合型有源滤波器在配电网的优化配置中的应用仍然有所欠缺。
发明内容
为了充分发挥无源滤波与有源滤波各自的优势，对分布式发电与有源配电网的电能质量问题进行有针对性的研究，本发明提供一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，建立有源配电网及其接入的分布式发电与混合有源滤波装置的数学模型；对有源配电网进行潮流分析，并基于潮流计算结果进行混合有源滤波器位置与容量的优化配置。
本发明提供的有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，针对接入分布式风力发电、分布式光伏发电、微型燃气轮机等多种分布式发电系统的有源配电网，进行混合有源滤波器的优化配置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：(1)建立分布式风力发电系统、分布式光伏发电系统、微型燃气轮机等分布式发电系统的数学模型，以及混合有源滤波器的数学模型，应用于后续有源配电网潮流分析；(2)根据各分布式发电系统的数学模型，计算有源配电网的基波潮流及谐波潮流，分析有源配电网中的谐波问题；(3)根据混合有源滤波器的数学模型，构造以系统总成本最小为目标的混合有源滤波器位置与容量单目标优化模型；(4)对混合有源滤波器位置与容量单目标优化模型求解，得到有源配电网中混合有源滤波器的优化配置结果。
上述步骤(1)中有源配电网分布式发电系统的数学模型，是通过推导分布式发电系统有功功率、无功功率和电压之间的关系得到的；上述分布式发电系统的数学模型，根据运行特性在潮流计算中可分为不同类型的节点。
上述步骤(1)中有源配电网的混合有源滤波器，是传统无源滤波器与有源滤波器的整合，其数学模型既包括了无源滤波部分对节点导纳的影响，也包括了有源滤波部分对谐波电流的影响；上述混合有源滤波器的数学模型可以表示为以下网络方程：
Uh＝(Yh+ΔY)-1(E-Ah)Ih (1)
上述Yh为h次谐波下有源配电网原始导纳矩阵，ΔY为h次谐波下无源滤波器对网络导纳矩阵的改变量，E为单位矩阵，Ah为有源滤波部分滤波系数矩阵，Ih为h次谐波电流，Uh为h次谐波电压。
上述步骤(2)中有源配电网的潮流计算，是将基波潮流与谐波潮流解耦后分别计算的；上述有源配电网的基波潮流计算，不考虑谐波潮流的影响，采用前推回代算法求解，并针对网络中不同类型的DG节点进行处理；
上述前推回代算法的过程如下：
①初始化各节点电压：Ui(0)＝1,i＝0,1,2,…,n
②节点注入电流计算：
上述Si为节点i注入功率，Ui为节点i电压；节点注入电流向量INi＝[IN1,I2i,…,INn]T。
③前推计算：各支路流过电流列向量IL＝[IL1,IL2,…,ILn]T，可以得到IL和IN的关系：
IN＝AIL (3)
设A0＝A+E，上述E是与A同阶的单位矩阵，得到IL：
IL＝A0IL-IN (4)
第i条支路流过的电流：
④回代计算：节点电压Ui除初始节点外的电压为：
⑤判别收敛条件。
上述步骤(2)中有源配电网的谐波潮流计算，是通过解耦算法求解的；上述解耦算法的过程如下：
①初始化各节点电压；
②求解基波网络潮流分布，获取所有节点基波电压幅值U1；
③设各次谐波电压为零，由各次谐波电流与基波电压的关系Ik＝gk(U1)解出各次谐波电流；
④由节点方程求解各节点谐波电压；
⑤重复上述过程，直到条件满足为止；
⑥最后求解谐波畸变率作为谐波分析的参考。
上述步骤(3)中混合有源滤波器位置与容量优化，以最小化系统成本为目标；上述目标函数的表达式为：
上述N为有源配电网节点个数；J为每个节点最多允许接入的无源滤波支路个数；μij和υi为表示是否接入滤波器的二值变量；SNi为第i个节点接入有源滤波的补偿量额定值；QCNij为第i个节点的第j个无源滤波的额定补偿容量；fAi(SNi)为有源滤波的费用与安装滤波装置额定容量之间关系；fFij(QCNij)为无源滤波装置中电容容量与其需费用之间的关系；上述fAi(SNi)和fFij(QCNij)由市场价格函数决定：
fFij(QCNij)＝a0ij+a1ijQCNij (8)
fAi(SNi)＝b0i+b1iSNi (9)
上述a0ij、a1ij、b0i和b1i等系数由市场电容器、电抗器和电阻器等价格确定；
上述混合有源滤波器位置与容量优化的约束条件包括：
①畸变率约束条件：
上述HRUhi和UTHDi为第i个节点的第h次谐波电压畸变率和第i个节点的电压总谐波畸变率；cHRU和cUTHD为节点上第h次谐波电压及总谐波电压畸变率允许的最大值；
②无源滤波器容量约束条件：
上述约束条件分别是各支路无源滤波器的电压、电流和容量约束条件；所述KU、KI和KQ分别是无源滤波器当中电容器允许过电压、电流和电容系数；
③有源滤波器约束条件
上述Si为有源滤波器容量，KS为有源滤波器允许的过容量系数，SNi为节点i处有源滤波器的额定容量。
本发明的有益效果是，将传统无源滤波器与有源滤波器结合，提高滤波装置的滤波工作范围与容量，充分发挥了两种传统滤波器的优势；对接入有源配电网的分布式发电数学模型进行分析，有针对性地改进传统的潮流计算方法，使滤波装置的优化配置更具有可靠性；将滤波装置的总成本作为目标函数，同时将有源配电网的电能质量作为限制条件，权衡了滤波装置配置的有效性与经济性。上述有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，实现简单，能够较好地考虑分布式发电对有源配电网电能质量的影响，均衡装置的效用指标与经济指标，有助于混合有源滤波器的进一步推广应用。
附图说明
图1为根据本发明实施例的一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法的流程图；
图2为根据本发明实施例的基波潮流的前推回代算法流程图；
图3为根据本发明实施例的谐波潮流的解耦算法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步说明。
本发明提出一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，建立有源配电网及其接入的分布式发电与混合有源滤波装置的数学模型；对有源配电网进行潮流分析，并基于潮流计算结果进行混合有源滤波器位置与容量的优化配置。
本发明针对接入分布式风力发电、分布式光伏发电、微型燃气轮机等多种分布式发电系统的有源配电网，进行混合有源滤波器的优化配置。
图1所示为本发明实施例的一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法的流程图，包括：
(1)建立分布式风力发电系统、分布式光伏发电系统、微型燃气轮机等分布式发电系统的数学模型，以及混合有源滤波器的数学模型，应用于后续有源配电网潮流分析；
(2)根据各分布式发电系统的数学模型，计算有源配电网的基波潮流及谐波潮流，分析有源配电网中的谐波问题；
(3)根据混合有源滤波器的数学模型，构造以系统总成本最小为目标的混合有源滤波器位置与容量单目标优化模型；
(4)对混合有源滤波器位置与容量单目标优化模型求解，得到有源配电网中混合有源滤波器的优化配置结果。
有源配电网中分布式发电系统有多种形式，包括风力发电系统、光伏发电系统和微型燃气轮机。各种分布式发电系统以不同的方式产生电能。此外，基于不同优化目标，分布式发电系统有多种建模方法。本发明通过推导分布式发电的有功功率、无功功率和电压之间的关系，得到上述分布式发电系统在潮流计算中的模型。根据上述分布式发电系统的运行特性，它们在潮流计算中可分为不同类型的节点。
本实施例将光伏发电系统视为PI节点，其输出有功功率及电流为常数；上述PI节点的注入无功功率表达式为：
上述I为注入电网的电流，P为输出的有功功率；e和f为并网处电压的实部和虚部。上述PI节点在潮流计算中，可代入电压计算上述表达式，将PI节点转换为PQ节点。
本实施例将风力发电系统视为PQ节点，在有功功率一定的时候，可以得到其电压与无功功率的关系：
上述U为节点电压幅值，xσ为发电机定子电抗与转子电抗之和，xm为励磁电抗。
本实施例将微型燃气轮机视为PV节点。上述方案为本实施例对潮流计算中不同类型分布式发电系统的建模过程。
电力滤波器作为谐波治理的主要工具，可分为无源滤波器和有源滤波器。无源滤波器用于滤除具有较高谐波含量的低次谐波；有源滤波器可以滤除高次谐波并谐波对谐波进行动态跟踪。无源滤波和有源滤波合并而成的混合有源滤波器因其成本低、抑制效果好而得到了广泛的应用和发展。
上述无源滤波模型可表达为：
上述J为节点i处最多允许安装的无源滤波支路数，yhij为各滤波支路在不同谐波次数下的等值导纳，hcij为谐振次数，qij为品质因数，Cij、Lij和Rij分别为电容、电感和电阻。
上述无源滤波模型，将无源滤波装置的接入反映为节点导纳矩阵的改变，改变量为：
上述有源滤波模型通过滤波系数ahi来表达，滤波系数反映了节点i处有源滤波装置滤除谐波的比率，是0到1之间的自然数。上述滤波系数反映了有源滤波对电流的影响：
IAh＝AhIh,h＝2,3,…,H (24)
上述IAh为整个网络有源滤波装置滤除的谐波电流矢量，对角线矩阵Ah为滤波系数矩阵，Ih为整个网络谐波电流矢量。
上述混合有源滤波器，会使谐波网络导纳矩阵方程发生改变，谐波导纳矩阵变成Yh+ΔY，谐波在节点注入电流改变为(E-Ah)Ih，上述E为单位矩阵；上述混合有源滤波器的数学模型可反映为由谐波网络导纳矩阵方程计算得到的谐波电压：
Uh＝(Yh+ΔY)-1(E-Ah)Ih (25)
在有源配电网中，潮流计算分为基波潮流计算和谐波潮流计算。本发明采用基波潮流与谐波潮流解耦后分别计算的方法，基波潮流采用改进的前推回代算法。上述前推回代算法，需要针对不同类型的分布式发电节点做出改进。
上述有源配电网络中的PV节点，每计算一次，其节点无功功率的改变量都由电压大小差值来进行改善：
Qk+1＝Qk+Δqk (26)
JΔqk＝ΔUk (27)
上述Δqk是第k次求解时无功功率改变量，J是元素值求取类似于配电网中阻抗矩阵，但其值为负值。对角元素j11…jnn是分布式电源所接入节点处对应自阻抗值，非对角元素是分布式电源所接入节点处对应互阻抗值，ΔUk是第k次求解计算时电压大小差值。
如果在上述求解过程中，因分布式电源的发出的无功功率超过其额定值，则认为分布式电源自身产生无功功率已经达到其最大值，这种情况下用PQ节点替代PV节点。随着求解计算进行，如果电压幅值大于给定值，则用PV节点替代PQ节点。
图2所示为本发明实施例的基波潮流的前推回代算法流程图，包括：
①初始化各节点电压：Ui(0)＝1,i＝0,1,2,…,n
②节点注入电流计算：
上述Si为节点i注入功率，Ui为节点i电压；节点注入电流向量INi＝[IN1,I2i,…,INn]T。
③前推计算：各支路流过电流列向量IL＝[IL1,IL2,…,ILn]T，可以得到IL和IN的关系：
IN＝AIL (29)
设A0＝A+E，上述E是与A同阶的单位矩阵，得到IL：
IL＝A0IL-IN (30)
第i条支路流过的电流：
④回代计算：节点电压Ui除初始节点外的电压为：
⑤判别收敛条件。
本发明采用解耦算法计算有源配电网的谐波潮流，减少内存占用，并提高求解与收敛速度。考虑到基波潮流比谐波潮流大得多，在计算基波潮流时忽略谐波源的作用。
图3所示为本发明实施例的谐波潮流的解耦算法流程图，包括：
①初始化各节点电压；
②求解基波网络潮流分布，获取所有节点基波电压幅值U1；
③设各次谐波电压为零，由各次谐波电流与基波电压的关系Ik＝gk(U1)解出各次谐波电流；
本实施例将三相整流装置作为谐波源，其基波电流与谐波电流的表达式为：
上述Xs为等值阻抗，α为初相角；γ为换相重叠角，由下式求得：
④由节点方程求解各节点谐波电压；
上述节点谐波电压的有效值为：
上述H为谐波次数给定最高值，为节点i处h次谐波电压，可由网络的导纳方程求得。
⑤重复上述过程，直到条件满足为止；
⑥最后求解谐波畸变率作为谐波分析的参考；上述节点i上谐波电压总畸变率THDUi为：
上述混合有源滤波器位置与容量优化，以最小化系统成本为目标；上述目标函数的表达式为：
上述N为有源配电网节点个数；J为每个节点最多允许接入的无源滤波支路个数；μij和υi为表示是否接入滤波器的二值变量；SNi为第i个节点接入有源滤波的补偿量额定值；QCNij为第i个节点的第j个无源滤波的额定补偿容量；fAi(SNi)为有源滤波的费用与安装滤波装置额定容量之间关系；fFij(QCNij)为无源滤波装置中电容容量与其需费用之间的关系；上述fAi(SNi)和fFij(QCNij)由市场价格函数决定：
fFij(QCNij)＝a0ij+a1ijQCNij (39)
fAi(SNi)＝b0i+b1iSNi(40)
上述a0ij、a1ij、b0i和b1i等系数由市场电容器、电抗器和电阻器等价格确定；
上述混合有源滤波器位置与容量优化的约束条件包括：
①畸变率约束条件：
上述HRUhi和UTHDi为第i个节点的第h次谐波电压畸变率和第i个节点的电压总谐波畸变率；cHRU和cUTHD为节点上第h次谐波电压及总谐波电压畸变率允许的最大值；
②无源滤波器容量约束条件：
上述约束条件分别是各支路无源滤波器的电压、电流和容量约束条件；所述KU、KI和KQ分别是无源滤波器当中电容器允许过电压、电流和电容系数；
③有源滤波器约束条件
上述Si为有源滤波器容量，KS为有源滤波器允许的过容量系数，SNi为节点i处有源滤波器的额定容量。
结合以上目标函数及约束条件，即可求得有源配电网中混合有源滤波器位置与容量的优化配置。
本发明提供一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，建立有源配电网及其接入的分布式发电与混合有源滤波装置的数学模型；对有源配电网进行潮流分析，并基于潮流计算结果进行混合有源滤波器位置与容量的优化配置。将传统无源滤波器与有源滤波器结合，提高滤波装置的滤波工作范围与容量，充分发挥了两种传统滤波器的优势；对接入有源配电网的分布式发电数学模型进行分析，有针对性地改进传统的潮流计算方法，使滤波装置的优化配置更具有可靠性；将滤波装置的总成本作为目标函数，同时将有源配电网的电能质量作为限制条件，权衡了滤波装置配置的有效性与经济性。上述有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，实现简单，能够较好地考虑分布式发电对有源配电网电能质量的影响，均衡装置的效用指标与经济指标，有助于混合有源滤波器的进一步推广应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，其特征在于，针对接入分布式风力发电、分布式光伏发电、微型燃气轮机等多种分布式发电系统的有源配电网，进行混合有源滤波器的优化配置，所述方案包括以下步骤：
(1)建立分布式风力发电系统、分布式光伏发电系统、微型燃气轮机等分布式发电系统的数学模型，以及混合有源滤波器的数学模型，应用于后续有源配电网潮流分析；
(2)根据各分布式发电系统的数学模型，计算有源配电网的基波潮流及谐波潮流，分析有源配电网中的谐波问题；
(3)根据混合有源滤波器的数学模型，构造以系统总成本最小为目标的混合有源滤波器位置与容量单目标优化模型；
(4)对混合有源滤波器位置与容量单目标优化模型求解，得到有源配电网中混合有源滤波器的优化配置结果。
2.根据权利要求1所述的有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，其特征在于，所述步骤(1)中有源配电网分布式发电系统的数学模型，是通过推导分布式发电系统有功功率、无功功率和电压之间的关系得到的；所述分布式发电系统的数学模型，根据运行特性在潮流计算中可分为不同类型的节点。
3.根据权利要求1所述的有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，其特征在于，所述步骤(1)中有源配电网的混合有源滤波器，是传统无源滤波器与有源滤波器的整合，其数学模型既包括了无源滤波部分对节点导纳的影响，也包括了有源滤波部分对谐波电流的影响；所述混合有源滤波器的数学模型可以表示为以下网络方程：
Uh＝(Yh+ΔY)-1(E-Ah)Ih (1)
所述Yh为h次谐波下有源配电网原始导纳矩阵，ΔY为h次谐波下无源滤波器对网络导纳矩阵的改变量，E为单位矩阵，Ah为有源滤波部分滤波系数矩阵，Ih为h次谐波电流，Uh为h次谐波电压。
4.根据权利要求1所述的有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，其特征在于，所述步骤(2)中有源配电网的潮流计算，是将基波潮流与谐波潮流解耦后分别计算的；所述有源配电网的基波潮流计算，不考虑谐波潮流的影响，采用前推回代算法求解，并针对网络中不同类型的DG节点进行处理；
所述前推回代算法的过程如下：
(1)初始化各节点电压：Ui(0)＝1,i＝0,1,2,…,n
(2)节点注入电流计算：
所述Si为节点i注入功率，Ui为节点i电压；节点注入电流向量INi＝[IN1,I2i,…,INn]T。
(3)前推计算：各支路流过电流列向量IL＝[IL1,IL2,…,ILn]T，可以得到IL和IN的关系：
IN＝AIL (3)
设A0＝A+E，所述E是与A同阶的单位矩阵，得到IL：
IL＝A0IL-IN (4)
第i条支路流过的电流：
(4)回代计算：节点电压Ui除初始节点外的电压为：
(5)判别收敛条件。
5.根据权利要求1所述的有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，其特征在于，所述步骤(2)中有源配电网的谐波潮流计算，是通过解耦算法求解的；所述解耦算法的过程如下：
(1)初始化各节点电压；
(2)求解基波网络潮流分布，获取所有节点基波电压幅值U1；
(3)设各次谐波电压为零，由各次谐波电流与基波电压的关系Ik＝gk(U1)解出各次谐波电流；
(4)由节点方程求解各节点谐波电压；
(5)重复上述过程，直到条件满足为止；
(6)最后求解谐波畸变率作为谐波分析的参考。
6.根据权利要求1所述的有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法，其特征在于，所述步骤(3)中混合有源滤波器位置与容量优化，以最小化系统成本为目标；所述目标函数的表达式为：
所述N为有源配电网节点个数；J为每个节点最多允许接入的无源滤波支路个数；μij和υi为表示是否接入滤波器的二值变量；SNi为第i个节点接入有源滤波的补偿量额定值；QCNij为第i个节点的第j个无源滤波的额定补偿容量；fAi(SNi)为有源滤波的费用与安装滤波装置额定容量之间关系；fFij(QCNij)为无源滤波装置中电容容量与其需费用之间的关系；所述fAi(SNi)和fFij(QCNij)由市场价格函数决定：
fFij(QCNij)＝a0ij+a1ijQCNij (8)
fAi(SNi)＝b0i+b1iSNi (9)
所述a0ij、a1ij、b0i和b1i等系数由市场电容器、电抗器和电阻器等价格确定；
所述混合有源滤波器位置与容量优化的约束条件包括：
(1)畸变率约束条件：
所述HRUhi和UTHDi为第i个节点的第h次谐波电压畸变率和第i个节点的电压总谐波畸变率；cHRU和cUTHD为节点上第h次谐波电压及总谐波电压畸变率允许的最大值；
(2)无源滤波器容量约束条件：
所述约束条件分别是各支路无源滤波器的电压、电流和容量约束条件；所述KU、KI和KQ分别是无源滤波器当中电容器允许过电压、电流和电容系数；
(3)有源滤波器约束条件
所述Si为有源滤波器容量，KS为有源滤波器允许的过容量系数，SNi为节点i处有源滤波器的额定容量。
CN201811476738.XA 2018-12-05 2018-12-05 一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法 Pending CN109309385A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811476738.XA CN109309385A (zh) 2018-12-05 2018-12-05 一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811476738.XA CN109309385A (zh) 2018-12-05 2018-12-05 一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109309385A true CN109309385A (zh) 2019-02-05

Family

ID=65223329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811476738.XA Pending CN109309385A (zh) 2018-12-05 2018-12-05 一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109309385A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110165682A (zh) * 2019-05-24 2019-08-23 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 配电网有源滤波器优化配置方法、装置及存储介质
CN110601198A (zh) * 2019-10-30 2019-12-20 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 计及谐波和电压不平衡约束的混合微电网优化运行方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102832625A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 重庆市电力公司教育培训中心 配电网滤波装置优化配置的数学模型
CN103956735A (zh) * 2014-05-12 2014-07-30 河海大学 一种分布式发电系统的谐波潮流分析方法
CN103972892A (zh) * 2014-04-18 2014-08-06 国家电网公司 一种微电网滤波器的优化配置方法
CN103972893A (zh) * 2014-04-18 2014-08-06 国家电网公司 一种含有分布式电源的配电网滤波器的优化配置方法
US20170133851A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Tsinghua University Method and device for controlling active distribution network
CN106786581A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 一种有源滤波器优化配置方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102832625A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 重庆市电力公司教育培训中心 配电网滤波装置优化配置的数学模型
CN103972892A (zh) * 2014-04-18 2014-08-06 国家电网公司 一种微电网滤波器的优化配置方法
CN103972893A (zh) * 2014-04-18 2014-08-06 国家电网公司 一种含有分布式电源的配电网滤波器的优化配置方法
CN103956735A (zh) * 2014-05-12 2014-07-30 河海大学 一种分布式发电系统的谐波潮流分析方法
US20170133851A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Tsinghua University Method and device for controlling active distribution network
CN106786581A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 一种有源滤波器优化配置方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张俊芳等: "含分布式电源的配电网谐波潮流计算", 《电力科学与技术学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110165682A (zh) * 2019-05-24 2019-08-23 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 配电网有源滤波器优化配置方法、装置及存储介质
CN110601198A (zh) * 2019-10-30 2019-12-20 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 计及谐波和电压不平衡约束的混合微电网优化运行方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101882167B (zh) 一种大规模风电集中接入电网的风电场等值建模方法
CN104638678A (zh) 一种多风机并网谐振分析方法
CN110504691A (zh) 一种计及vsc控制方式的交直流配电网最优潮流计算方法
CN105634008B (zh) 考虑风速强度的分布式风力发电并网后概率线损分摊方法
CN109066694A (zh) 含线间潮流控制器的电力系统的多目标潮流优化方法
CN107947192A (zh) 一种下垂控制型孤岛微电网的无功优化配置方法
CN105870968B (zh) 一种计及系统负序电压的三相不平衡无功电压控制方法
CN109494727A (zh) 考虑需求响应的配电网有功和无功协调优化运行方法
CN113541146B (zh) 计及分布式电源的电力系统潮流计算优化方法
CN104794531A (zh) 基于网损等值负荷模型的改进直流最优潮流方法
CN102163845B (zh) 基于功率矩法的分布式电源优化配置方法
CN110247434A (zh) 一种基于虚拟同步电机自调整惯量的并网控制方法和系统
CN109309385A (zh) 一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法
CN106712032B (zh) 一种考虑风电机组有功电压调节能力的最优潮流模型构建方法
CN115425654A (zh) 一种配电网光伏和储能协同谐波治理的优化运行方法
CN106816879B (zh) 一种基于紧急需求响应的主动配电网电压协调控制方法
CN113794200A (zh) 一种用于虚拟电厂的多类型负荷资源聚合方法
CN106712019A (zh) 一种有源滤波器优化配置方法
CN106655174B (zh) 一种配电网综合重构优化方法
CN106953331A (zh) 一种考虑不确定性和三相不平衡的电力系统谐波潮流算法
CN109802448A (zh) 一种可再生能源最大消纳容量分析计算方法
CN105896604A (zh) 分布式光伏发电系统接入电网的极限接纳能力的计算方法
Fang et al. Dynamic equivalence of wind farm considering operational condition of wind turbines
CN114021513B (zh) 单相变流器的非线性虚拟振荡器能量成型控制方法
CN111817359A (zh) 一种基于等效电路的微电网可求解边界分析的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190205