[发明专利]一种有源配电网中混合有源滤波器优化配置方法

权利要求书

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：

U_h＝(Y^h+ΔY)^-1(E-A_h)I_h (1)

所述Y^h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，A_h为有源滤波部分滤波系数矩阵，I_h为h次谐波电流，U_h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：U_i(0)＝1,i＝0,1,2,…,n

(2)节点注入电流计算：

所述S_i为节点i注入功率，U_i为节点i电压；节点注入电流向量I_Ni＝[I_N1,I_2i,…,I_Nn]^T。

(3)前推计算：各支路流过电流列向量I_L＝[I_L1,I_L2,…,I_Ln]^T，可以得到I_L和I_N的关系：

I_N＝AI_L (3)

设A₀＝A+E，所述E是与A同阶的单位矩阵，得到I_L：

I_L＝A₀I_L-I_N (4)

第i条支路流过的电流：

(4)回代计算：节点电压U_i除初始节点外的电压为：

(5)判别收敛条件。