一种动态谐波源定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种定位方法，具体涉及一种动态谐波源定位方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国电网规模的不断扩大，智能电网建设工程的不断推进，除电网运行的安 全稳定性外，电网的电能质量问题也越来越受到关注。随着近年来大量分布式能源接入电 网，以电动汽车为代表的各类新负荷出现，及电网中大量电力电子设备应用，使得电网中谐 波问题越来越突出，已成为影响电网电能质量的重要因素。
[0003] 如何治理谐波，首要的问题是进行谐波源的准确定位。当前的方法往往直接针对 电网中一些可能存在的谐波源点进行定点监测，这种方法过度依赖于经验，监测范围过小， 对全网谐波监测不能提供一种合理的原则。状态估计法是一类较好的方法，通过在全网中 布置监测点，进行谐波状态估计，得到谐波电压、电流分布，计算出谐波功率，判断谐波源。 目前的状态估计法，基本上沿袭了常规电网状态估计法，要计算各次谐波，每次谐波电网参 数都不一样，计算量过大，且需要布置大量的同步测量点。实际电网中谐波源的存在空间不 是固定不变的，时间上也在动态变化，如果应用常规的电网状态估计法，需要布置大量的测 量点，保证电网的可观性。如何结合谐波分布特点，根据当前电网中同步测量装置的配置， 合理增加最少同步测量点配置，进行谐波状态估计，减小计算量，是本发明要解决的问题。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种动态谐波源定位方法，本发明根 据谐波源的分布和变化，重构移动测量网络，以最少测量点实现对全网的监测。提出基于网 架结构的谐波源分层分块渐进定位方法，从电网的最高等级电压电网开始判断谐波的分布 位置，继续往下一级电网寻找谐波源，直到定位到谐波源点。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0006] 一种动态谐波源定位方法，所述方法包括如下步骤：
[0007] (1)电网中固定同步测量网络及可观性分析；
[0008] (2)根据共享移动测量装置原则，确定移动测量点的位置及数量；
[0009] (3)构建固定测量网络和移动测量网络；
[0010] (4)基于所述移动测量网络的谐波进行状态估计；
[0011] (5)调整移动测量点位置，重构移动测量网络；
[0012] (6)基于移动测量网络的分层分块渐进定位；
[0013] (7)定位谐波源，得到电网中谐波源的整体分布。
[0014] 所述步骤（1)根据电网中已安装的同步测量点，分析电网的可观性，基于量测可 观性理论，安装了同步测量装置的节点和连接该节点的节点为可观。
[0015] 所述共享移动测量装置原则为设区域A内移动测量装置达到所述区域A的每个测 量点的平均时间为T，所述区域A内的移动测量装置到达邻近区域B的测量点的时间为t， 若T>t，则所述区域A和所述区域B共享移动测量装置。
[0016] 所述步骤（4)进行多次状态估计确定电网中的谐波源分布，状态估计包括如下步 骤：
[0017] A、对电网进行化简等值，将每个区域等效成一个点，这些区域之间通过联络线形 成电能输送断面；
[0018] B、将移动测量装置对所在区域采集的数据和时标地点标签通过北斗卫星的短报 文功能传送到数据中心；
[0019] C、数据中心对等值电网进行状态估计，通过所述电能输送断面上谐波功率的流 向，确定谐波源所在点，即确定谐波源在电网中的区域。
[0020] 所述步骤（5)针对谐波所在区域进一步确定谐波所在具体位置，需调整移动测量 装置的位置，重构移动测量网络。
[0021] 所述步骤（5)根据现有的固定测量装置分布情况，确定移动测量装置所要进行的 移动路径，移动测量网络重构时间的计算如下：
[0022] 设每个移动测量装置的实际移动路径为L，根据路况设定影响系数K，移动速度为 V，则移动时间
【主权项】
1. 一种动态谐波源定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： (1) 电网中固定同步测量网络及可观性分析； (2) 根据共享移动测量装置原则，确定移动测量点的位置及数量； (3) 构建固定测量网络和移动测量网络； (4) 基于所述移动测量网络的谐波进行状态估计； (5) 调整移动测量点位置，重构移动测量网络； (6) 基于移动测量网络的分层分块渐进定位； (7) 定位谐波源，得到电网中谐波源的整体分布。
2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤（1)根据电网中已安装的同步测量 点，分析电网的可观性，基于量测可观性理论，安装了同步测量装置的节点和连接该节点的 节点为可观。
3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤（2)共享移动测量装置原则为设区 域A内移动测量装置达到所述区域A的每个测量点的平均时间为T，所述区域A内的移动测 量装置到达邻近区域B的测量点的时间为t，若T〉t，则所述区域A和所述区域B共享移动 测量装置。
4. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤（4)进行多次状态估计确定电网中 的谐波源分布，状态估计包括如下步骤： A、 对电网进行化简等值，将每个区域等效成一个点，该些区域之间通过联络线形成电 能输送断面； B、 将移动测量装置对所在区域采集的数据和时标地点标签通过北斗卫星的短报文功 能传送到数据中屯、； C、 数据中屯、对等值电网进行状态估计，通过所述电能输送断面上谐波功率的流向，确 定谐波源所在点，即确定谐波源在电网中的区域。
5. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤（5)针对谐波所在区域进一步确定 谐波所在具体位置，需调整移动测量装置的位置，重构移动测量网络。
6. 根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述步骤（5)根据现有的固定测量装置分 布情况，确定移动测量装置所要进行的移动路径，移动测量网络重构时间的计算如下；设每 个移动测量装置的实际移动路径为以根据路况设定影响系数K，移动速度为V，则移动时间 t= ^t，基于电网中的地理信息系统，计算各个移动测量装置到达目标的时间，最长的移动 时间即为本次移动测量网络重构的时间。
7. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤（6)根据联络线上的功率流向逐步 缩小谐波源所在位置，由于有功功率流向是从谐波源流向电网的各个部位，因此根据节点 吸收功率的方向即功率流进节点的方向追踪下一级节点，对多个区域存在谐波源的情况进 行并行处理，即对每个区域都分别进行基于移动测量网络的分层分块渐进定位。
【专利摘要】本发明提供一种动态谐波源定位方法，所述方法包括：(1)电网中固定同步测量网络及可观性分析；(2)根据共享移动测量装置原则，确定移动测量点的位置及数量；(3)构建固定测量网络和移动测量网络；(4)基于所述移动测量网络的谐波进行状态估计；(5)调整移动测量点位置，重构移动测量网络；(6)基于移动测量网络的分层分块渐进定位；(7)定位谐波源，得到电网中谐波源的整体分布。本发明根据谐波源的分布和变化，重构移动测量网络，以最少测量点实现对全网的监测。提出基于网架结构的谐波源分层分块渐进定位方法，从电网的最高等级电压电网开始判断谐波的分布位置，继续往下一级电网寻找谐波源，直到定位到谐波源点。
【IPC分类】G01R31-08
【公开号】CN104849619
【申请号】CN201510276398
【发明人】刘艳, 刘凯, 刘庭, 肖宾, 吴田, 彭勇, 苏梓铭, 唐盼, 雷兴列
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月26日