应用于主动配电网的谐波源定位和谐波责任划分方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于主动配电网技术领域，尤其设及一种应用于主动配电网的谐波源定位 和谐波责任划分方法。
【背景技术】
[000引 随着配电网中大量分布式电源值istributedGeneration,DG)、微电网的接入，主 动配电网（ActiveDistributionNetwork,ADN)技术也应运而生。风能、太阳能等可再生 能源间歇性和随机性的特性，不仅发电量存在不确定性和波动性，而且通过电力电子控制 装置接入电网的可再生能源，将会产生大量谐波；随着配电网中DG的增多，将导致配电网 电能质量的进一步恶化。该种情况下，"奖惩性措施"的实施更加困难。
[0003] 目前，对于在ADN中进行谐波源辨识和谐波责任划分的研究工作还比较少。 现有相关文献主要有"DjapicP，RamsayC，PudjiantoD.etal.Takinganactive approach[J].IE邸PowerandEnergyMagazine，2007,5(4) ;68-77."、"张勇狂hang Yong).分布式发电对电网继电保护的影响综述巧eviewofImpactofDistributed GenerationonDistributionSystemProtection) [J].电力系统及其自动化学报 (ProceedingoftheCSU-EPSA)，22(2)，145-151. "W及"于建成，迟福建，徐科（化 Jiancheng，QiiF'ujian，XuKe).分布式电源接入对电网的影响分析（Analysisofthe ImpactofDistribute!GenerationonPowerGrid) [J].电力系统及其自动化学报 (ProceedingoftheeSU-EPSA)，2012, 24(1) ,138-141."上述文献在谐波定位的方法主要 采用基于功率潮流的检测方法和基于谐波阻抗的检测方法。基于功率潮流的检测方法主 要采用有功功率方向法和无功功率方向法W及无功功率变化法等，但是，由于某些谐波源 能吸收谐波功率，该些方法的准确性一般难W保证。基于谐波阻抗的检测方法是从测量用 户和系统侧的谐波阻抗入手，基于非线性元件导致电压和电流波形崎变，从而出现高次谐 波的原理，提出了参数辨识法、最小二乘系统辨识法等方法。由于ADN中含有大量DG和非 线性负荷，功率具有双向流动的特点，基于谐波功率的辨识法可能失效。在谐波责任划分 方面，国内外学者的研究都立足于用户和供电方的共同责任，旨在分清公共禪合点（point commoncoupling,PCC)两侧的谐波责任，但是大量事实证明，配电网中存在不止一个非线 性负荷，因此，每个节点的电压波形崎变并不仅仅由一个非线性负荷引起，而是由配电网中 所有非线性负荷共同作用的结果。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用于主动配电网的谐波源定 位和谐波责任划分方法，旨在为主动配电网中有效实施奖惩性方案，实现主动配电网的最 优运行提供指导。
[0005] 本发明解决其技术问题是采取W下技术方案实现的：
[0006] 一种应用于主动配电网的谐波源定位和谐波责任划分方法，其特征在于包括W下 步骤：
[0007] 步骤1、采集公共禪合点处的电压和电流，建立负荷时域等值模型曲线，利用公共 禪合点上电压、电流的物理关系，采用参数辨识法定位主动配电网中的谐波源；
[000引步骤2、采用谐波贡献法定量划分谐波责任。
[0009] 而且，所述步骤1的具体方法包括W下处理过程：
[0010] (1)采集公共禪合点处的电压和电流；至少采集一个周期，采样间隔时间取1%个 周期；
[0011] 似利用下式计算一周期内负荷值G)的等效阻抗：
[0012]
【主权项】
1. 一种应用于主动配电网的谐波源定位和谐波责任划分方法，其特征在于包括以下步 骤： 步骤1、采集公共耦合点处的电压和电流，建立负荷时域等值模型曲线，利用公共耦合 点上电压、电流的物理关系，采用参数辨识法定位主动配电网中的谐波源； 步骤2、采用谐波贡献法定量划分谐波责任。
2. 根据权利要求1所述的应用于主动配电网的谐波源定位和谐波责任划分方法，其特 征在于：所述步骤1的具体方法包括以下处理过程： (1) 采集公共耦合点处的电压和电流：至少采集一个周期，采样间隔时间取1%个周 期； (2) 利用下式计算一周期内负荷（DG)的等效阻抗：
从而建立负荷时域等值模型曲线，再利用公共耦合点上电压、电流的物理关系，采用参 数辨识法定位主动配电网中的谐波源。
3. 根据权利要求1所述的应用于主动配电网的谐波源定位和谐波责任划分方法，其特 征在于：所述步骤2的处理过程如下：在获得谐波源位置后，通过傅里叶变换获得谐波源处 各次谐波的电压和电流，在一天的时间范围内选取不同时间节点的谐波源谐波电流和关注 母线m处的谐波电压，对关注母线谐波电压和谐波源节点的谐波电流进行采样分析，利用 下式获得两者之间的谐波互阻抗：
采用下式计算各个谐波源对关注母线的谐波贡献百分比： Umi-X= liAi/uJxioo% 从而定量划分各个谐波源在关注母线上的谐波责任。
【专利摘要】本发明涉及一种应用于主动配电网的谐波源定位和谐波责任划分方法，其主要技术特点包括以下步骤：采集公共耦合点处的电压和电流，建立负荷时域等值模型曲线，利用公共耦合点上电压、电流的物理关系，采用参数辨识法定位主动配电网中的谐波源；采用谐波贡献法定量划分谐波责任。本发明设计合理，其利用测量负荷瞬时电流电压值的参数辨识方法，能有效辨识ADN中的谐波源，具有原理简单、不受背景谐波影响等优点；同时考虑到谐波源发射谐波的随机性，利用独立随机矢量的统计特性，提取了各个谐波源对关注母线的谐波贡献，获得各个谐波源对系统的助增或抑制作用大小，能够在不干扰ADN正常运行的前提下定量划分各个谐波源的谐波责任。
【IPC分类】G01R31-00
【公开号】CN104865467
【申请号】CN201510236264
【发明人】李国栋, 王继东, 刘亚丽, 李洪安, 葛磊蛟, 吕金炳, 胡晓辉
【申请人】国家电网公司, 国网天津市电力公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月11日