[发明专利]一种配电网电能质量综合治理装置定容规划的确定方法及系统

说明书

本发明涉及一种配电网电能质量综合治理装置定容规划的确定方法及系统,属于电力系统优化技术领域。方法包括：计算配电网的电能质量相关参数；根据所述相关参数确定待安装电能质量综合治理装置的数量和位置，并依据电压/无功灵敏度和谐波灵敏度进行加权，得到定容规划函数；确定约束条件，根据所述定容规划函数和所述约束条件建立配电网电能质量综合治理装置的定容规划模型；求解所述定容规划模型，得到最优解，依据所述最优解确定各规划节点的最佳容量配比方法。本方法解决了不同配电网场景下电能质量综合治理装置的节点容量最优配置规划问题，降低了治理成本，应用范围广。

技术领域

本发明属于电力系统优化技术领域，尤其涉及一种配电网电能质量综合治理装置定容规划的确定方法及系统。

背景技术

随着现代化生产过程中所使用的各种先进设备对电能质量敏感度不断增加，电能质量治理要求不断增加，而现代电网高比例的电力电子设备和新能源的接入，电能质量问题日益严重。电能质量综合治理装置(United Power Quality Regulator,UPQR)不仅能够抑制电压跌落、不平衡和谐波，还能补偿电流谐波、无功和不平衡，是一种功能集成化的综合电能质量综合治理装置，故具有广阔的发展前景。其中，如何利用UPQR设备提升系统电压稳定性、降低网损、实现谐波补偿等，已成为研究人员非常关心的问题。为此，文献“王宁,田书娅,贾清泉.主动配电网谐波治理设备的综合优化配置方法.仪器仪表学报,2018,39(04)”从经济效益和系统网损、总谐波电压畸变率出发，构建多目标优化模型，在选址的基础上得到装置的最佳投入容量；授权公告号“CN112583025”采用优化配置模型计算无功补偿、功率损耗、费用需求的预测值，并通过迭代比较得到最优的无功补偿的容量配置方案。然而，针对UPQR而言，其兼具电压治理和谐波补偿的能力，仅从某一角度得到的定容规划缺乏代表性；此外，在面对不同治理需求的配电网场景时，固有的定容规划方法不能灵活适应，难以适应多种治理场景和工程需要，不利于UPQR设备的推广应用。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种配电网电能质量综合治理装置定容规划的确定方法及系统,解决了不同配电网场景下电能质量综合治理装置的节点容量最优配置规划问题，降低了治理成本，应用范围广。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种配电网电能质量综合治理装置定容规划的确定方法，所述方法包括以下步骤：

S1：计算配电网的电能质量相关参数，所述相关参数包括配电网各节点的电压偏差率、谐波电压含有率、谐波电压畸变率、电网有功损耗；

S2：根据所述相关参数确定待安装电能质量综合治理装置的数量和位置，并依据电压/无功灵敏度和谐波灵敏度进行加权，得到定容规划函数；

S3：确定约束条件，根据所述定容规划函数和所述约束条件建立配电网电能质量综合治理装置的定容规划模型；

S4：求解所述定容规划模型，得到最优解，依据所述最优解确定各规划节点的最佳容量配比方法。

优选地，所述计算配电网的电能质量相关参数包括：

采集配电网分布式电源信息、节点谐波注入量和网络参数，采用牛顿-拉夫逊法求解基波潮流，得到各节点的基波电压、功率和损耗；采用高斯消元法求解谐波潮流，得到各节点谐波电流、谐波电压和谐波损耗情况；根据潮流计算结果，计算电能质量相关参数。

优选地，所述依据电压/无功灵敏度和谐波灵敏度进行加权包括：

所述电压/无功灵敏度的表达式如下：

所述谐波灵敏度的表达式如下：

E＝ΔU_h/ΔG_h