[发明专利]计及电压不平衡与谐波补偿的主动配电网优化运行方法

权利要求书

1.一种计及电压不平衡与谐波补偿的主动配电网优化运行方法，主动配电网中的分布式电源发出的功率经变流器进行谐波补偿后输出，经变流器进行谐波补偿后输出的功率包括基波功率与谐波功率，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：分析主动配电网中变流器不平衡及谐波补偿特性，得到变流器不平衡及谐波补偿特性约束；

步骤2：根据优化运行目标函数、变流器不平衡及谐波补偿特性约束与主动配电网的运行约束建立主动配电网优化运行模型；

步骤3：求解优化模型，得出主动配电网中各节点的三相电压的最优解，包括三相基波电压与三相谐波电压；

变流器不平衡及谐波补偿特性约束如下：

上式中，表示分布式电源相的基波有功功率，A、B、C分别表示配网侧的三相；表示分布式电源相的h′次谐波功率；H表示最大谐波次数，h′∈{5,7...,H}，h′为奇数并且不为3的整数倍；为分布式电源相的预测功率；表示变流器相的基波无功功率；表示变流器的基波无功下限值，表示变流器的基波无功上限值；表示变流器相的基波电流；表示变流器相的h′次谐波电流；k为谐波电流补偿裕度；表示变流器并网侧相基波电压；I_lim为变流器电流限值。

2.根据权利要求1所述的计及电压不平衡与谐波补偿的主动配电网优化运行方法，其特征在于：同时考虑主动配电网的运行效率与电能质量，将网损、总谐波电压平方和以及总电压不平衡量作为目标函数，并通过线性加权方法将多目标优化问题转化为单目标优化问题，得到优化运行目标函数如下：

minf＝ω₁f_loss+ω₂f_h+ω₃f_u； (4)

式中，ω₁、ω₂、ω₃均表示权重系数，根据实际需要确定；

式中，f_loss表示网损：表示第i个节点相的注入h次谐波功率，h∈{1,5,7...,H}，h为奇数并且不为3的整数倍；当h＝1时，表示第i个节点相的注入1次谐波功率，即基波功率；n_b表示主动配电网中节点的总数，i∈{1,2,...,n_b}；

式中，f_h表示总谐波电压平方和：表示第i个节点相的h次谐波电压，当h＝1时，表示第i个节点相的1次谐波电压，即基波电压；

式中，f_u表示总电压不平衡量：分别表示第i个节点A、B、C相的基波电压向量，j表示虚数单位，e表示自然常数。

3.根据权利要求2所述的计及电压不平衡与谐波补偿的主动配电网优化运行方法，其特征在于：主动配电网的运行约束包括潮流约束与安全运行约束，分别如下：

潮流约束：

式中，表示第i个节点相的h次谐波电压向量；表示对于第i个节点相来说，由分布式电源发出的h次谐波有功功率；表示对于第i个节点相来说，由分布式电源发出的h次谐波无功功率；表示对于第i个节点相来说，由负荷吸收的h次谐波有功功率；分别表示对于第i个节点相来说，由负荷吸收的h次谐波无功功率；表示第i个节点相的h次谐波电流向量；表示对于第i个节点相来说，由分布式电源注入的h次谐波电流向量；表示对于第i个节点相来说，由负荷吸收的h次谐波电流向量；h∈{1,5,7...,H}，h为奇数并且不为3的整数倍，H表示最大谐波次数；

安全运行约束：

式中，分别表示第i个节点相的h次谐波电压的上限值、下限值。

4.根据权利要求3所述的计及电压不平衡与谐波补偿的主动配电网优化运行方法，其特征在于：

式中，表示对于第i个节点来说，负荷h次谐波电流与l谐波电压的耦合导纳；l∈{1,5,7...,H}，l为奇数并且不为3的整数倍。