基于谐波补偿与网损抑制的配电网配置优化方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及一种基于谐波补偿与网损抑制的配电网配置优化方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：获取配电网的每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节点各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压；确定配电网并联型有源电力滤波器配置的目标函数和目标条件，通过多目标粒子群优化算法对目标函数求解，得到目标函数的全局柏拉图最优解集，在目标条件下从全局柏拉图最优解集中确定并联型有源电力滤波器的最终的总配置容量方案。采用本方法能够改善配电网的电能质量。方案。采用本方法能够改善配电网的电能质量。方案。采用本方法能够改善配电网的电能质量。

【技术实现步骤摘要】
基于谐波补偿与网损抑制的配电网配置优化方法和装置


[0001]本申请涉及电力电子技术
，特别是涉及一种基于谐波补偿与网损抑制的配电网配置优化方法和装置。

技术介绍

[0002]近年来分散接入到配电网中的非线性负载数量不断增长，使得谐波畸变问题愈发严重。谐波电压畸变不仅影响用电设备的正常运行，还会带来额外的谐波网损。针对这类问题，并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)可以补偿非线性负载产生的谐波电流，从而消除谐波源引起的谐波畸变。
[0003]在相关技术中，传统的SAPF点对点配置方案是将其安装在用户侧，靠近非线性负载处进行谐波补偿。然而，随着非线性负载在配电网中分布式接入，点对点的配置方法对SAPF的配置数量和容量有着更高的要求，从而带来安装及运维成本高的问题。因此，目前急需一种基于谐波补偿与网损抑制的配电网配置优化方法。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于谐波补偿与网损抑制的配电网配置优化方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0005]第一方面，本申请提供了一种基于谐波补偿与网损抑制的配电网配置优化方法。所述方法包括：
[0006]获取配电网的每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节点的各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压；
[0007]确定配电网并联型有源电力滤波器配置的目标函数和目标条件，其中，目标函数包括配电网的谐波网损函数及并联型有源电力滤波器的总配置容量函数，目标条件是基于各节点各自的各次谐波电压含有率是否符合预设谐波电压含有率以及各节点各自的电压总畸变率是否符合预设电压畸变率进行设置的；
[0008]根据每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节点的各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压，通过多目标粒子群优化算法对目标函数求解，得到目标函数的全局柏拉图最优解集，在目标条件下从全局柏拉图最优解集中确定并联型有源电力滤波器的最终的总配置容量方案，其中，全局柏拉图最优解集包括配电网中并联型有源电力滤波器的备选总配置容量方案。
[0009]在其中一个实施例中，确定配电网并联型有源电力滤波器配置的目标函数，包括：
[0010]获取配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各次谐波电流；
[0011]根据配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各
次谐波电流、每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节点的各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压，确定配电网的谐波网损函数；
[0012]根据配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各次谐波电流，确定并联型有源电力滤波器的总配置容量函数。
[0013]在其中一个实施例中，确定配电网的谐波网损函数，包括：
[0014]根据未配置并联型有源电力滤波器时每一节点处注入的各次谐波电流、配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各次谐波电流以及各节点间的谐波互阻抗，确定每一节点的剩余谐波电压函数；
[0015]根据各节点剩余的谐波电压函数、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵及所有支路的谐波阻抗，确定配电网的谐波网损函数。
[0016]在其中一个实施例中，根据配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各次谐波电流，确定并联型有源电力滤波器的总配置容量函数，包括：
[0017][0018]式(1)中，I
SAPF
表示SAPF的总配置容量，I
SAPF,m
表示SAPF对节点m的配置容量，表示并联型有源电力滤波器对节点m注入的h次谐波电流，H表示谐波电流的最高次，N表示配电网的节点总量。
[0019]在其中一个实施例中，各节点各自的各次谐波电压含有率的确定过程，包括：
[0020]获取每一节点的基波电压；
[0021]基于预设公式，确定每一节点的各次谐波电压含有率；
[0022]其中，预设公式包括：
[0023][0024]式(2)中，表示节点n的h次谐波电压含有率，表示节点n的h次剩余谐波电压，表示节点n的基波电压，H表示谐波电压的最高次，N表示配电网的节点总量。
[0025]在其中一个实施例中，各节点各自的电压总畸变率的确定过程，包括：
[0026][0027]式(3)中，THD
n
表示节点n的电压总畸变率，表示节点n的h次剩余谐波电压，表示节点n的基波电压，H表示谐波电压的最高次，N表示配电网的节点总量。
[0028]第二方面，本申请还提供了一种基于谐波补偿与网损抑制的配电网配置优化装置。所述装置包括：
[0029]获取模块，用于获取配电网的每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节
点的各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压；
[0030]第一确定模块，用于确定配电网并联型有源电力滤波器配置的目标函数和目标条件，其中，目标函数包括配电网的谐波网损函数及并联型有源电力滤波器的总配置容量函数，目标条件是基于各节点各自的各次谐波电压含有率是否符合预设谐波电压含有率以及各节点各自的电压总畸变率是否符合预设电压畸变率进行设置的；
[0031]第二确定模块，用于根据每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节点的各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压，通过多目标粒子群优化算法对目标函数求解，得到目标函数的全局柏拉图最优解集，在目标条件下从全局柏拉图最优解集中确定并联型有源电力滤波器的最终的总配置容量方案，其中，全局柏拉图最优解集包括配电网中并联型有源电力滤波器的备选总配置容量方案。
[0032]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0033]获取配电网的每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节点的各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压；
[0034]确定配电网并联型有源电力滤波器配置的目标函数和目标条件，其中，目标函数包括配电网的谐波网损函数及并联型有源电力滤波器的总配置容量函数，目标条件是基于各节点各自的各次谐波电压含有率是否符合预设谐波电压含有率以及各节点各自的电压总畸变率是否符合预设电压畸变率进行设置的；
[0035]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于谐波补偿与网损抑制的配电网配置优化方法，其特征在于，所述方法包括：获取配电网的每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节点的各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压；确定配电网并联型有源电力滤波器配置的目标函数和目标条件，所述目标函数包括配电网的谐波网损函数及并联型有源电力滤波器的总配置容量函数，所述目标条件是基于各节点各自的各次谐波电压含有率是否符合预设谐波电压含有率以及各节点各自的电压总畸变率是否符合预设电压畸变率进行设置的；根据每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节点的各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压，通过多目标粒子群优化算法对所述目标函数求解，得到所述目标函数的全局柏拉图最优解集，在所述目标条件下从全局柏拉图最优解集中确定并联型有源电力滤波器的最终的总配置容量方案，所述全局柏拉图最优解集包括所述配电网中并联型有源电力滤波器的备选总配置容量方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定配电网并联型有源电力滤波器配置的目标函数，包括：获取配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各次谐波电流；根据配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各次谐波电流、每一支路的各次谐波阻抗、各节点间的各次谐波互阻抗、所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵、未配置并联型有源电力滤波器时每一节点的各次谐波电流及每一节点的各次谐波电压，确定所述配电网的谐波网损函数；根据配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各次谐波电流，确定所述并联型有源电力滤波器的总配置容量函数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述配电网的谐波网损函数，包括：根据未配置并联型有源电力滤波器时每一节点处注入的各次谐波电流、配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各次谐波电流以及所述各节点间的谐波互阻抗，确定每一节点的剩余谐波电压函数；根据各节点剩余的谐波电压函数、所述所有节点与所有支路之间形成的关联矩阵及所有支路的谐波阻抗，确定所述配电网的谐波网损函数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据配置并联型有源电力滤波器时并联型有源电力滤波器向每一节点注入的各次谐波电流，确定所述并联型有源电力滤波器的总配置容量函数，包括：其中，I
SAPF
表示SAPF的总配置容量，I
...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪清，易皓，张华赢，杨泽斌，阴晓晴，孙立政，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：