微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电网领域，具体而言，涉及一种微电网接入配电网时的谐波电流电压 的分析方法和装置。
【背景技术】
[0002] 微电网包含多种分布式能源，而分布式电源大都是通过电力电子接口并网，电力 电子装置产生的谐波电流有可能注入到配电网。此外，微电网中一般W居民用电为主，大部 分家用电气设备带有整流电路或相位控制电路，导致电流崎变较高。微电网尽管采取了一 些有效措施，如通过链接输出滤波器、提高开关频率和改进控制策略来抑制谐波，但还是不 可避免地产生少量谐波电流注入到配电网，形成谐波二次污染。随着微电网容量占配电网 总负荷的比例逐渐增大，正确评估微电网接入对系统谐波分布的影响W及合理配置分布式 电源，对保证电网和设备可靠优化运行，具有十分重要的意义。
[0003] 针对现有技术中微电网接入对配电网无法监控电能交互过程中的谐波的问题，目 前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方 法和装置，W解决微电网接入对配电网无法监控电能交互过程中的谐波的问题。
[0005] 为了实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了 一种微电网接入配电 网时的谐波电流电压的分析方法。该方法包括：建立微电网模型，微电网模型包括；获取微 电网结构的谐波模型；获取接入微电网的配电网的模型，配电网的模型包括：单馈线福射 状网络和多节点链式配电网；在配电网的模型为单馈线福射状网络的情况下，在微电网接 入配电网之后，根据微电网接入配电网的接入节点和PCC节点之间的电气距离，来控制微 电网运行产生的高次谐波电流的大小；在配电网的模型为多节点链式配电网的情况下，在 微电网接入配电网之后，根据微电网接入配电网时的接入位置与母线侧的接入距离，来确 定微电网接入配电网之后在线路发生的电压谐波崎变率。
[0006] 为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了微电网接入配电网时 的谐波电流电压的分析装置。该装置包括：第一获取模块，用于获取微电网结构的谐波模 型；第二获取模块，用于获取接入微电网的配电网的模型，配电网的模型包括：单馈线福射 状网络和多节点链式配电网；控制模块，用于在配电网的模型为单馈线福射状网络的情况 下，在微电网接入配电网之后，根据微电网接入配电网的接入节点和PCC节点之间的电气 距离，来控制微电网运行产生的高次谐波电流的大小；处理模块，用于在配电网的模型为多 节点链式配电网的情况下，在微电网接入配电网之后，根据微电网接入配电网时的接入位 置与母线侧的接入距离，来确定微电网接入配电网之后在线路发生的电压谐波崎变率。
[0007] 根据发明实施例，通过建立微电网模型，微电网模型包括；获取微电网结构的谐波 模型；获取接入微电网的配电网的模型，配电网的模型包括；单馈线福射状网络和多节点 链式配电网；在配电网的模型为单馈线福射状网络的情况下，在微电网接入配电网之后，根 据微电网接入配电网的接入节点和PCC节点之间的电气距离，来控制微电网运行产生的高 次谐波电流的大小；在配电网的模型为多节点链式配电网的情况下，在微电网接入配电网 之后，根据微电网接入配电网时的接入位置与母线侧的接入距离，来确定微电网接入配电 网之后在线路发生的电压谐波崎变率，达到了监控电能交互过程中的谐波的效果，解决了 微微电网接入对配电网无法监控电能交互过程中的谐波的问题。
【附图说明】
[0008] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0009] 图1是根据本发明实施例的微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方法的 流程图；
[0010] 图2是根据本发明实施例的一种优选微电网接入配电网时的谐波电流电压的分 析方法的流程图；
[0011] 图3是根据本发明实施例的微电网典型系统示意图；
[0012] 图4是根据本发明实施例的微电网谐波模型示意图；
[0013] 图5是根据本发明实施例的单馈线配电网模型示意图；
[0014] 图6是根据本发明实施例的含有光伏分布式电源的链式配电网结构图；
[0015] 图7是根据本发明实施例的微电网的谐波电流频谱图；
[0016] 图8是根据本发明实施例的微电网接入Bus10的微电网渗透功率变化对谐波电压 崎变率的影响示意图；
[0017] 图9是根据本发明实施例的容量为2. 5MW的微电网接入位置变化对馈线谐波电压 崎变率的影响示意图；
[0018] 图10是根据本发明实施例的容编号2和4的馈线谐波电压崎变率曲线示意图；
[0019] 图11是根据本发明实施例的一种微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析装 置的示意图；
【具体实施方式】
[0020] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0021] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范 围。
[0022] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、"第 二"等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解送样使 用的数据在适当情况下可W互换，W便送里描述的本发明的实施例。此外，术语"包括"和 "具有"W及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元 的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的郝些步骤或单元，而是可包括没有 清楚地列出的或对于送些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023] 本发明实施例提供了 一种微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方法。
[0024] 图1是根据本发明实施例的微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方法的 流程图。如图1所示，该微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方方法包括步骤如下： [00巧]步骤S102,获取微电网结构的谐波模型；
[0026] 步骤S104,获取接入微电网的配电网的模型，配电网的模型包括；单馈线福射状 网络和多节点链式配电网；
[0027] 步骤S106,在配电网的模型为单馈线福射状网络的情况下，在微电网接入配电网 之后，根据微电网接入配电网的接入节点和PCC节点之间的电气距离，来控制微电网运行 产生的高次谐波电流的大小；
[002引步骤S108,在配电网的模型为多节点链式配电网的情况下，在微电网接入配电网 之后，根据微电网接入配电网时的接入位置与母线侧的接入距离，来确定微电网接入配电 网之后在线路发生的电压谐波崎变率。
[0029] 上述实施例中，基于matl油建立微电网典型结构模型和配电网的模型，通过理论 分析和仿真计算，对含微电网配电网的谐波电流分布特性进行分析。
[0030] 针对微电网接入对配电网谐波分布的影响问题，当负荷变化时，各次谐波分布情 况的变化。根据配电网电流分布和电压分布两方面建立了微电网典型结构谐波模型和配电 网的模型，用于分析谐波电流在电网中的分布情况。电压分布方面，从微电网对配电网的渗 透功率变化和接入位置对谐波分布的影响，对含微电网配电网的谐波电压分布特性进行了 详细的分析，发现在不改变微电网渗透功率和谐波源模型的情况下，微电网引入位置与总 谐波崎变率关系较大。
[0031] 图2是根据上述实施例的一种优选微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析 方法的流程图。根据上述实施例微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方法，其中步 骤S102中用于获取微电网结构的谐波模型的步骤还包括：
[0032] 步骤S1021，将至少一个负荷和分布式电源进行封装，构成微电网的系统模型，分 布式电源包括W下任意一个或多个电源设备；微型燃气轮机、风力发电机、太阳能发电机， 其中，微电网中的分布式电源通过电力电子设备接入配电网，分布式电压生成谐波，微电网 中的负荷包含有整流电路或相位控制电路，生成电流崎变；
[0033] 步骤S1023,基于微电网的系统模型的源荷特性建立微电网结构的谐波模型，其 中，微电网结构的谐波模型包括；微电网接入的配电网、微电网接入配电网的接入点与配电 网计入大电网的公共连接点之间的阻抗Zeq、微电网与配电网之间的接入点负载的阻抗化 和微电网的内部阻抗ZMG。
[0034] 具体的，微电网将负荷和电源封装在一起，对配电网表现为一个单一可控