[发明专利]一种含分布式电源配电网的电能质量多时段综合预警方法

说明书

一种含分布式电源配电网的电能质量多时段综合预警方法，包括：分布式电源并网前的对其并网接入产生电能质量影响的预评估；分布式电源并网后的配电网实时运行稳态电能质量指标数据的获取；分布式电源并网后的基于广义回归神经网络预测模型实现未来时段配电网稳态电能质量指标数据的预测；针对各稳态电能质量指标各预警等级的阈值设置；构建包含预评估预警、实测预警和预测预警功能的电能质量多时段综合预警机制。

技术领域

本发明涉及一种含分布式电源配电网的电能质量多时段综合预警方法，属电气工程和电能质量领域。

背景技术

分布式电源(Distributed Generator,DG)作为一种新型发电单元，接入传统配电网是对配电网很好的一种补充，但不可避免地会带来电能质量(Power Quality,PQ)方面的不利影响和新问题。对含DG配电网进行PQ实时监测、合理评估及有效改善，对于未来配电网中DG渗透率的进一步提高、电力市场培育工作的进一步推进，均有着重要的意义；而实现含DG配电网的PQ全面预警，对于提前发现、有效解决潜伏PQ问题有着重要的作用。因此，建立一套功能全面、机制合理的含DG配电网的PQ评估与预警体系相当重要。

当前，PQ预警相关的研究热点主要集中在基于实时监测数据的传统配电网PQ预警方面，而针对含DG配电网PQ预警的研究成果较少。申请号为201110067687.7,201310670062.9，201510012840.4，201710009345.7，201710421232.8的发明专利研究对象均为普通电网，且仅针对目标电网电能质量现状进行评估预警；申请号为201510683067.4的发明专利提出了一种大规模分布式光伏并网对配电网安全的评价及预警方法，但其仅根据安全现状做出预警，未涉及基于PQ未来时段预测数据的预测预警；申请号为201310385869.8的发明专利提出一种基于多种预测算法的PQ稳态指标预警方法，但未提供具体的预测模型算法，且仅将预测数据作为指标的预警基础数据，未能结合实时监测数据进行综合的分析和预警。本发明专利综合考虑含DG配电网的并网前PQ预评估数据、并网后PQ实时监测数据与未来时段的PQ预测数据，提出一种具有阈值越限呆滞区设置的含DG配电网的PQ多时段综合预警方法。

发明内容

本发明要克服现有PQ预警方法普遍针对传统电网、基于PQ实时监测数据实现预警的问题，综合考虑DG并网前PQ预评估数据、DG并网后PQ实时监测数据与未来时段的PQ预测数据，提供一种含DG配电网的PQ多时段综合预警方法，实现更全面、灵活的PQ预警功能。

本发明为实现上述目的，提出了一种含DG配电网的PQ多时段综合预警方法，其过程包括如下步骤：

1、DG并网前的PQ影响预评估：DG接入并网运行将给配电网带来PQ方面的影响；在DG规划阶段或DG未并网运行之前，无法获得系统PQ的实测数据，但根据DG类型、DG接入位置及容量、DG输出功率预测值、线路阻抗相关数据，采用构建等效模型及潮流计算方法，基于公式(1)能够实现关键节点并网前、后电压差和电压波动情况的分析，从而预评估DG接入并网运行对原配电网可能造成的PQ影响：

其中，ΔU为接入点DG并网前、后的电压差，R₀为配电网主电源到DG接入点之间的等效电阻，P_pv为预计接入的DG容量，U_N为接入点的额定电压；

2、DG并网后的实时PQ数据获取：在DG接入点布置PQ监测装置，实现含DG配电网PQ数据的实时采集，并将有效信息传送到目标配电网管理中心的PQ监测站服务器，在此由PQ分析软件实现电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、总谐波畸变率这四项PQ单项指标值的计算；

3、DG并网后的未来时段PQ预测：在充分考虑影响DG出力的多种因素以及电网负荷变化情况下，构建基于GRNN神经网络的PQ预测模型，并将其预测结果作为未来时段PQ预警的依据；