一种扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法和装置，将节点功率的噪声元和噪声元系数带入预先构建的节点功率仿射模型和扰动源仿射模型，进行计算得到配电网中各节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值；基于节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值计算相对影响力指标；基于相对影响力指标评估扰动因素对配电网电能质量影响程度，得到的评估结果准确，且提高了评估效率。本发明专利技术从多方面扰动源对电能质量影响的层面上构建了包括三相不平衡负荷模型、大容量负荷模型、分布式电源模型和恒流源模型的扰动源仿射模型，评估过程包含更多不确定扰动因素，得到的电能质量指标仿射值充分体现了和扰动源的相关性，使得评估结果更全面。

A method and device for evaluating the influence of disturbance sources on power quality of distribution network

The invention provides an evaluation method and device for the influence degree of disturbance source on the power quality of distribution network, which brings the noise element and noise element coefficient of node power into the pre built node power affine model and disturbance source affine model, calculates the basic wave voltage affine value and harmonic voltage affine value of each node in distribution network, and calculates the basic wave voltage affine value and harmonic electricity based on the node Based on the relative influence index, the influence degree of disturbance factors on power quality of distribution network is evaluated, and the evaluation result is accurate, and the evaluation efficiency is improved. The invention constructs a disturbance source affine model including three-phase unbalanced load model, large capacity load model, distributed power model and constant current source model from the aspect of the influence of multi-faceted disturbance sources on power quality. The evaluation process includes more uncertain disturbance factors. The obtained power quality index affine value fully reflects the correlation with disturbance sources, making the evaluation results more complete Noodles.

【技术实现步骤摘要】
一种扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法和装置
本专利技术涉及配电网
，具体涉及一种扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法和装置。
技术介绍
在现代电力系统中，电能质量直接影响着国民经济的总体效益和电力用户的生活质量。随着工业的发展和进步，各种冲击性、非线性、波动性的负荷增多，造成配电网的电能质量变差，引发多种电能质量问题，对电力用户生产和生活的各方各面产生影响。较差的电能质量会直接导致电力用户用电设备的非正常工作，甚至损坏用电设备，尤其对工业和制造业等大型生产企业的影响更为严重。随着各种电能质量问题带来的不良影响和经济损失日益突出，用户对实现多类型电能质量综合评估和治理的需求日趋强烈，因而针对有多种扰动源接入的配电网，分析各类电能质量的致因机理，评估各种扰动因素对多种电能质量事件的影响程度十分有必要，为分层分级实现多类型电能质量综合评估奠定了基础。目前，谐波、三相不平衡、电压偏差等配电网电能质量问题方面研究大多集中在单一运行场景下的电能质量事件上，只从单一扰动源对电能质量影响的层面上对干扰源用户并网电能质量的预评估，并未扩展到多维度的综合性问题，没能定量计算扰动源对电能质量事件的影响程度，评估结果不准确，且评估效率低。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中评估结果不准确且评估效率低的不足，本专利技术提供一种扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法和装置，将节点功率的噪声元和噪声元系数带入预先构建的节点功率仿射模型和扰动源仿射模型，进行计算得到配电网中各节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值；基于节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值计算相对影响力指标；基于相对影响力指标评估扰动因素对配电网电能质量影响程度，得到的评估结果准确，且提高了评估效率。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：一方面，本专利技术提供一种扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，包括：将节点功率的噪声元和噪声元系数带入预先构建的节点功率仿射模型和扰动源仿射模型，进行计算得到配电网中各节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值；基于节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值计算相对影响力指标；基于相对影响力指标评估扰动因素对配电网电能质量影响程度。所述扰动源仿射模型包括线性负荷模型和非线性负荷模型；所述线性负荷模型包括三相不平衡负荷模型、大容量负荷模型和分布式电源模型；所述非线性负荷包括恒流源模型。所述三相不平衡负荷模型按下式构建：式中，为第t个不平衡负荷节点i相的功率仿射值，为第t个不平衡负荷节点i相的额定功率；为第t个不平衡负荷节点i相功率的噪声元，为第t个不平衡负荷节点i相功率的噪声元系数，i＝A，B，C。所述大容量负荷模型按下式构建：式中，为第m个大容量负荷节点的i相功率仿射值，为第m个大容量负荷节点的i相额定功率，为第m个大容量负荷节点i相功率的噪声元，为第m个大容量负荷节点i相功率的噪声元系数，i＝A，B，C。所述分布式电源模型按下式构建：式中，为第q个分布式电源节点的i相功率仿射值，为第q个分布式电源节点的i相额定功率；为第q个分布式电源节点i相功率的噪声元，为第q个分布式电源节点i相功率的噪声元系数，i＝A，B，C。所述求解预先构建的节点功率仿射模型和扰动源仿射模型，得到配电网中各节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值，包括：基于节点功率的噪声元和噪声元系数，采用前推回代法求解预先构建的节点功率仿射模型和线性负荷模型，得到配电网中各节点的基波电压仿射值和基波电流仿射值；基于恒流源节点的基波电流仿射值，采用前推回代法求解基于预先构建的恒流源仿射模型，得到配电网中各节点的谐波电压仿射值。所述恒流源仿射模型按下式构建：式中，为第g个恒流源节点的i相第h次谐波电流仿射值，为第g个恒流源节点的i相基波电流仿射值，I1-spectrum为第g个恒流源节点的基波电流幅值，Ih-spectrum为第g个恒流源节点的第h次谐波电流幅值，为第g个恒流源节点的i相第h次谐波电流的相角仿射值，为第g个恒流源节点的i相基波电流的相角仿射值，θ1-spectrum为第g个恒流源节点的基波相角值，θh-spectrum为第g个恒流源节点的第h次谐波相角值，i＝A，B，C，|·|为模值求取运算。所述相对影响力指标按下式计算：式中，βk为第k个扰动源的相对影响力指标；Y为配电网中的扰动源个数；δk为第k个扰动源的噪声源系数，δl为第l个扰动源的噪声源系数，δk和δl均基于电能质量评价指标的仿射值确定，所述电能质量评价指标的仿射值基于节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值确定。所述基于相对影响力指标评估扰动因素对配电网电能质量影响程度，包括：判断相对影响力指标是否大于等于预设指标值，若是，确定扰动源对配电网电能质量影响程度大，否则，确定扰动源对配电网电能质量影响程度小。另一方面，本专利技术还提供一种扰动源对配电网电能质量影响程度的评估装置，包括：求解模块，用于将节点功率的噪声元和噪声元系数带入预先构建的节点功率仿射模型和扰动源仿射模型，进行计算得到配电网中各节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值；计算模块，用于基于节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值计算相对影响力指标；评估模块，用于基于相对影响力指标评估扰动因素对配电网电能质量影响程度。所述装置还包括建模模块，所述建模模块构建的扰动源仿射模型包括线性负荷模型和非线性负荷模型；所述线性负荷模型包括三相不平衡负荷模型、大容量负荷模型和分布式电源模型；所述非线性负荷包括恒流源模型。所述建模模块按下式构建所述三相不平衡负荷模型：式中，为第t个不平衡负荷节点i相的功率仿射值，为第t个不平衡负荷节点i相的额定功率；为第t个不平衡负荷节点i相功率的噪声元，为第t个不平衡负荷节点i相功率的噪声元系数，i＝A，B，C。所述建模模块按下式构建所述大容量负荷模型：式中，为第m个大容量负荷节点的i相功率仿射值，为第m个大容量负荷节点的i相额定功率，为第m个大容量负荷节点i相功率的噪声元，为第m个大容量负荷节点i相功率的噪声元系数，i＝A，B，C。所述建模模块按下式构建所述分布式电源模型：式中，为第q个分布式电源节点的i相功率仿射值，为第q个分布式电源节点的i相额定功率；为第q个分布式电源节点i相功率的噪声元，为第q个分布式电源节点i相功率的噪声元系数，i＝A，B，C。所述求解模块包括：第一求解单元，用于基于节点功率的噪声元和噪声元系数，采用前推回代法求解预先构建的节点功率仿射模型和线性负荷模型，得到配电网中各节点的基波电压仿射值和基波电流仿射值；第二求解单元，用于基于恒流源节点的基波电流仿射值，采用前推回代法求解基于预先构建的恒流源仿射模型，得到配电网中各节点的谐波电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，包括：/n将节点功率的噪声元和噪声元系数带入预先构建的节点功率仿射模型和扰动源仿射模型，进行计算得到配电网中各节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值；/n基于节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值计算相对影响力指标；/n基于相对影响力指标评估扰动因素对配电网电能质量影响程度。/n

【技术特征摘要】
1.一种扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，包括：
将节点功率的噪声元和噪声元系数带入预先构建的节点功率仿射模型和扰动源仿射模型，进行计算得到配电网中各节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值；
基于节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值计算相对影响力指标；
基于相对影响力指标评估扰动因素对配电网电能质量影响程度。


2.根据权利要求1所述的扰动因素对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，所述扰动源仿射模型包括线性负荷模型和非线性负荷模型；
所述线性负荷模型包括三相不平衡负荷模型、大容量负荷模型和分布式电源模型；
所述非线性负荷包括恒流源模型。


3.根据权利要求2所述的扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，所述三相不平衡负荷模型按下式构建：



式中，为第t个不平衡负荷节点i相的功率仿射值，为第t个不平衡负荷节点i相的额定功率；为第t个不平衡负荷节点i相功率的噪声元，为第t个不平衡负荷节点i相功率的噪声元系数，i＝A，B，C。


4.根据权利要求2所述的扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，所述大容量负荷模型按下式构建：



式中，为第m个大容量负荷节点的i相功率仿射值，为第m个大容量负荷节点的i相额定功率，为第m个大容量负荷节点的i相功率的噪声元，为第m个大容量负荷节点的i相功率的噪声元系数，i＝A，B，C。


5.根据权利要求2所述的扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，所述分布式电源模型按下式构建：



式中，为第q个分布式电源节点的i相功率仿射值，为第q个分布式电源节点的i相额定功率；为第q个分布式电源节点的i相功率的噪声元，为第q个分布式电源节点的i相功率的噪声元系数，i＝A，B，C。


6.根据权利要求2所述的扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，所述求解预先构建的节点功率仿射模型和扰动源仿射模型，得到配电网中各节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值，包括：
基于节点功率的噪声元和噪声元系数，采用前推回代法求解预先构建的节点功率仿射模型和线性负荷模型，得到配电网中各节点的基波电压仿射值和基波电流仿射值；
基于恒流源节点的基波电流仿射值，采用前推回代法求解预先构建的恒流源仿射模型，得到配电网中各节点的谐波电压仿射值。


7.根据权利要求6所述的扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，所述恒流源仿射模型按下式构建：






式中，为第g个恒流源节点的i相第h次谐波电流仿射值，为第g个恒流源节点的i相基波电流仿射值，I1-spectrum为第g个恒流源节点的基波电流幅值，Ih-spectrum为第g个恒流源节点的第h次谐波电流幅值，为第g个恒流源节点的i相第h次谐波电流的相角仿射值，为第g个恒流源节点的i相基波电流的相角仿射值，θ1-spectrum为第g个恒流源节点的基波相角值，θh-spectrum为第g个恒流源节点的第h次谐波相角值，i＝A，B，C，|·|为模值求取运算。


8.根据权利要求1所述的扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，所述相对影响力指标按下式计算：



式中，βk为第k个扰动源的相对影响力指标；Y为配电网中的扰动源个数；δk为第k个扰动源的噪声源系数，δl为第l个扰动源的噪声源系数，δk和δl均基于电能质量评价指标的仿射值确定，所述电能质量评价指标的仿射值基于节点的基波电压仿射值和谐波电压仿射值确定。


9.根据权利要求1所述的扰动源对配电网电能质量影响程度的评估方法，其特征在于，所述基于相对影响力指标评估扰动因素对配电网电能质量影响程度，包括：
判断相对影响力指标是否大于等于预设指标值，若是，确定扰动源对配电网电能质量影响程度大，否则，确定扰动源对配电网电能质量影响程度小。


10.一种扰动源对配...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛万兴，刘科研，吕琛，秦梦雅，董伟杰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网湖北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11