[发明专利]一种基于谐波源注入的并联型APF装机容量预估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种并联型APF装机容量预估方法，尤其是涉及一种基于谐波源注入的并联型APF装机容量预估方法。

背景技术

随着电网中电力电子装置和非线性负荷的日益增多，电力系统的谐波污染日益严重。谐波不仅影响电气设备的正常工作，还给电网的安全经济运行带来隐患。有源电力滤波器(APF)是解决电力系统谐波污染的有效手段，在电力系统中应用越来越广泛。

实际现场中，APF容量确定至关重要。现有的并联型APF容量选择，通常将电网当作无穷大电源，负荷谐波当作恒定的谐波电流源，将测量得到的负荷谐波电流直接作为并联型APF容量的参考。实际上，电网的系统阻抗对APF容量的选择有影响，直接将负荷谐波电流作为APF容量往往会使APF容量选择偏小，从而使谐波补偿达不到预期效果。因此，如何简单高效地预估并联型APF的装机容量是急需解决的问题。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种成本低且误差较小，具有较强的现场实用性的基于谐波源注入的并联型APF装机容量预估方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于谐波源注入的并联型APF装机容量预估方法，其特征在于，从APF待接入点建立系统侧和负荷侧的戴维南等值模型，所述模型定义如下：

向PCC点注入n次谐波，且每次注入的各次谐波相互独立，PCC处为APF待接入点，其中n为大于等于2的正整数，注入的第n次谐波电流为则第n次谐波的戴维南等值模型包括：

谐波系统侧戴维南等值模型：系统侧等值电势系统侧等值阻抗Z_Sn；负荷侧戴维南等值模型：负荷侧等值电势系统侧等值阻抗Z_Ln，PCC点处的电压为向PCC点注入的谐波电流为

PCC点处的电压为且在系统侧和负荷侧之间跨接一个扰动电流源以及扰动电流源的投切开关为K；

式一

则待求量为而扰动电流源动作一次可得两个方程，则扰动源至少动作两次能够求解出待求量

在上述的一种基于谐波源注入的并联型APF装机容量预估方法，若扰动电流源注入n个不同的谐波电流值，则当n＝2时，可唯一求解出待求量当n>2时，可由2n个方程优化求解出待求量

如图4所示，为APF补偿系统谐波的示意图，K为APF的投切开关；则APF补偿后，且APF电流为：

式二。

因此，本发明具有如下优点：实现成本低且误差较小，具有较强的现场实用性。

附图说明

图1是基于谐波源注入的并联型APF装机容量预估方法流程图；

图2是系统侧和负荷侧的戴维南等值模型图；

图3是基于谐波源注入法的系统侧和负荷侧的戴维南等值参数求解示意图。

图4是APF补偿系统谐波的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，基于谐波源注入的并联型APF装机容量预估方法为：建立系统侧和负荷侧的戴维南等值模型；利用谐波源注入法求解系统侧和负荷侧的戴维南等值参数；利用戴维南等值模型和参数计算并联型APF装机容量。

如图2所示，为系统侧和负荷侧的戴维南等值模型图，由于假设各次谐波相互独立，所以图中给出的是第n次谐波的戴维南等值模型。PCC处为APF待接入点，系统侧戴维南等值模型为：系统侧等值电势系统侧等值阻抗Z_Sn。负荷侧戴维南等值模型为：负荷侧等值电势系统侧等值阻抗Z_Ln。PCC点处的电压为

如图3所示，为基于谐波源注入法的系统侧和负荷侧的戴维南等值参数求解示意图。扰动电流源向PCC点注入的谐波电流为扰动电流源的投切开关为K。对扰动电流源的容量没有特殊要求，但实际中，其容量越接近负荷容量，结果越准确。则由图3可列方程组(1)，其中，均可测量，为已知量。则待求量为

(1)

因为待求量为四个，而扰动电流源动作一次可得两个方程，所以扰动源至少动作两次(扰动电流源注入两个不同的)可求解出待求量若扰动电流源注入n(n>2)个不同的谐波电流值，则可由2n个方程优化求解出待求量

如图4所示，为APF补偿系统谐波的示意图，K为APF的投切开关。APF补偿前，系统谐波电流为：

(2)