[发明专利]一种配电网三相不平衡的分布式补偿方法

权利要求书

1.一种配电网三相不平衡的分布式补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将配电网内分布的多个分布式电源构成一个三相不平衡补偿组；

步骤2：由配电网运行方测量配电网与外部电网连接点处的三相电流矢量，将三相电流矢量对应的有向线段构成三角形，计算该三角形的外心，根据三相电流矢量的原始共同起点和外心间对应的有向线段得到补偿电流参考值，根据配电网与外部电网连接点处相电压和补偿电流参考值计算得到补偿容量参考值；

步骤3：所有分布式电源以容量利用率为一致性变量，采用一致性算法进行各自容量利用率的迭代计算，并根据各自容量、容量利用率和功率因数向电网注入有功和无功功率，最终使得三相电流平衡，同时所有分布式电源的容量利用率相同，实现公平性的目标；

步骤1所述补偿组为配电网内的n个分布式电源(DG)构成补偿组；

由配电网运行管理者(DNO)测量配电网与上级电网连接处(PCC)的三相电流和三相电压，计算补偿容量的参考值；

分布式电源(DG)和配电网运行管理者(DNO)通过分布式控制协议交换容量利用率信息，实现配电网三相不平衡的补偿目标，同时各个分布式电源(DG)容量利用率相同，实现DG在三相不平衡补偿过程中的公平性；

配电网运行管理者(DNO)测量上级电网连接处(PCC)处三相电流矢量将这三个电流矢量对应有向线段的起点均设置为O，对应有向线段的终点分别为A,B,C，则在平面构成三角形ΔABC；

通过平面几何方法求解得到ΔABC的外心O’，则有向线段长度相等；

有向线段对应的为三相补偿电流参考值矢量按下式计算补偿容量参考值：

S_ref＝UI_ref

式中，S_ref为补偿容量参考值；U为上级电网连接处(PCC)点处相电压的有效值，由配电网运行管理者(DNO)测量得到；I_ref为补偿电流参考值矢量的幅值；

步骤3所述分布式电源的电网注入有功和无功功率，具体步骤如下：

步骤3.1,各个分布式电源和配电网运行管理者自行设定容量利用率的初值S_i(0),i＝0,1,…,n，n为参与三相不平衡补偿的分布式电源总数，配电网运行管理者也参与容量利用率的迭代计算，但其不输出实际功率，也将其视为特殊的分布式电源，配电网运行管理者的编号为0；

步骤3.2,第i个分布式电源和配电网运行管理者第k次迭代后的容量利用率S_i(k)的计算方法为：

式中：k＝1,2,…,为迭代次数；S_i(k)为第i个分布式电源第k次迭代后的容量利用率；S_j(k-1)为第j个分布式电源第k-1次迭代后的容量利用率；当i＝1,2,…,n时，β_i＝0,而当i＝0时，β_i＝1；常数ε为迭代算法采用的步长，且0ε1；

系数α_i,j为分布式电源i设置用于衡量收到的分布电源j容量利用率的权重，计算方法为：

其中，N_i为与分布式电源i之间具有直接通信线路的分布式电源总数；

步骤3.3,第i个分布式电源第k次迭代后向配电网注入如下有功功率和无功功率：

式中：P_i(k)和Q_i(k)分别为第i个分布式电源第k次迭代后向配电网注入的有功功率和无功功率；为恒定功率因数角，按相关标准规定功率因数需不小于0.9；D_i为第i个分布式电源的额度容量；

步骤3.4,满足max|S_i(k)-S_j(k)|)10^-4(i,j＝1,2,…,n,且j≠i)时，迭代结束；否则k＝k+1，转至步骤3.2。