一种用于配电网的谐波量测点优化配置方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电能质量监控技术领域，具体来说，涉及一种用于配电网的谐波量测 点优化配置方法。
【背景技术】
[0002] 目前，随着大功率电力电子技术迅速发展和大量非线性负载，如整流装置、电弧 炉、变频装置以及家用电器等接入配电网，配电网中的谐波污染已变得日益严重。由于其对 供电企业安全稳定运行及供用电双方的经济效益带来了巨大影响，已经成为供电部门和电 力用户共同关心的问题。
[0003] 广域测量技术为配电网的谐波监测、谐波源定位以及整个电网的谐波分布情况都 提供了重要的数据依据。随着现代互联电力系统规模的增大，同步量测设备也是刚刚付诸 使用，就单个设备而言造价不算高，但若要安装大量的量测设备，这会造成量测设备和安装 工程代价太高。目前乃至相当长一段时间内，不可能在系统的所有节点均装设谐波量测装 置。
[0004] 考虑到配电网的网架结构多为环网，但正常情况下开环运行，呈辐射型树状网，且 多分支多分段，电网中各个节点的关联支路各不相同。因此，对配电网的谐波量测点进行优 化配置显得尤为重要。目前，供电公司仅仅关注于配电网母线谐波电压，而忽略其具体的谐 波分布状态，导致其无法判别母线谐波污染来自于哪些负荷。随着配电网的发展和大量分 布式电源接入，配电网的谐波污染将备受关注。综合考虑配电网的复杂程度和设备的量测 能力，通过适当的可观性分析，凭借较少的量测配置点，使电网的完全可观，从经济和实用 的角度大大推动配电网的谐波状态估计技术的发展，对于弄清配电网中的谐波分布或谐波 状态，进而采取必要的措施对配电网中的用户的谐波进行抑制和治理具有重要的意义。
【发明内容】
[0005] 技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于配电网的谐波量测点优 化配置方法，该配置方法能够对多馈线的配电网进行谐波量测点的优化配置，利用最少的 量测配置点实现系统可观。
[0006] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明实施例采用一种用于配电网的谐波量测 点优化配置方法，该方法包括以下步骤：
[0007] 步骤10)获取网络拓扑及负荷侧信息，构建网络拓扑数据库和负荷侧信息数据 库；
[0008] 步骤20)进行信息校验：对所述的步骤10)获取的网络拓扑及负荷侧信息进行完 整度校验，若满足完整度校验要求，则进入步骤30);否则，返回步骤10)，重新获取信息；
[0009] 步骤30)判别零注入节点：基于所述的负荷侧信息数据库中的负荷侧信息，判别 节点是否有零注入节点；
[0010] 步骤40)进行网络初步等效处理：基于步骤30)的判别结果，根据可观性规则，对 配电网拓扑进行等效处理，简化配电网拓扑；
[0011] 步骤50)优化配置量测点：基于所述步骤40)的初步等效处理结果，根据量测点配 置等效原则，对系统进行优化配置，获得量测点最少的配置方案。
[0012] 作为优选例，所述的步骤10)具体包括：
[0013] 步骤101)根据配电网中各节点空间布局以及节点之间的电气连接方式，确定电 网的网络拓扑，并将网络拓扑存入数据库中，构成网络拓扑数据库；
[0014] 步骤102)获取配电网中的节点所接负荷信息，确定各节点是否接有负荷，以及所 接负荷类型，然后将节点是否接有负荷和所接负荷类型信息依次存入数据库中，构成负荷 侧信息数据库。
[0015] 作为优选例，所述的步骤20)中，进行完整度校验的过程为：判别网络拓扑数据库 是否包括配电网中所有节点及所有节点之间的连接，以及判别负荷侧信息数据库是否包括 所有节点所接负荷信息，如果两个数据库都包括了配电网中所有节点信息，则满足完整度 要求；否则不满足完整度要求。
[0016] 作为优选例，所述的步骤30)具体包括：
[0017] 步骤301)对负荷侧信息数据库中的节点，区分不带负荷的节点和带负荷节点，判 定不带负荷的节点为零注入节点；
[0018] 步骤302)基于步骤301)的判定结果，根据带负荷节点所接负荷的情况，将负荷侧 信息数据库中的带负荷节点，分为带线性负荷节点和不确定负荷类型的节点，判定带线性 负荷节点为零注入节点，将不确定负荷类型的节点视为谐波源节点；
[0019] 步骤303)更新负荷侧信息数据库：将步骤302)判定的各个节点为零注入节点或 谐波源节点信息加入负荷侧信息数据库中。
[0020] 作为优选例，所述的步骤40)具体包括：基于步骤30)的判别结果，根据配电网的 可观性规则，删除系统中的关联度为1和关联度为2的零注入节点，并将与关联度为2的节 点相连的两节点直接相连，对配电网拓扑进行初步等效处理，并根据初步等效处理结果，更 新网络拓扑数据库。
[0021] 作为优选例，所述步骤50)具体包括：
[0022] 步骤501)对配电网中的各条馈线进行初步量测点配置，从馈线最远端开始，一个 配置点使两个邻节点和本节点可观；
[0023] 步骤502)基于步骤501)的初步配置，对关联度大于2的馈线根节点PCC进行量 测点配置；
[0024] 步骤503)对步骤502)优化配置根节点后出现的馈线结构情况，返回步骤501)，直 至完成整个网络的量测点配置。
[0025] 作为优选例，所述的步骤502)具体包括：设一个关联度为N的谐波源节点，初步配 置后，该谐波源节点N-I条馈线得到了量测点配置，定义量测点与馈线根节点之间的支路 数目为两者之间的距离；初步配置后，量测点与馈线根节点之间的距离为1、2和3三种情 况，N-I条馈线出现的不同配置情况有种，用距离坐标表示为：
[0026]
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[0027] 式中，列数为Ν-1，每一行表示一种配置方法，该行上的各个元素表示N-I条馈线 在初步配置后，量测配置点与PCC的距离；
[0028] 对于关联度大于2的馈线根节点为谐波源注入节点，最优配置方法为：
[0029] a)距离坐标中存在3的元素，最优配置方法为PCC点为实际量测配置点；
[0030] b)距离坐标中元素全部为2,最优配置方法为距离PCC点为2的点为等效量测配 置点；
[0031] c)其余情况下，最优配置方法为距离PCC点为1的点为等效量测配置点；
[0032] 对于关联度大于2的馈线根节点为零注入节点，最优配置方法为：
[0033] a)距离坐标中存在两个及以上为3的元素，最优配置方法为PCC点为实际量测配 置点；
[0034] b)距离坐标中不存在为3的元素并且至少存在一个为1的元素，最优配置方法为 PCC点为等效量测配置点；
[0035] c)距离坐标中只有一个元素为3,其余元素全部为2,最优配置方法为距离PCC点 为2的点为等效量测配置点，将PCC点按照关联度为2的零注入节点作删除处理；
[0036] d)其余情况下，最优配置方法为距离PCC点为1的点为等效量测配置点，将PCC点 按照关联度为2的零注入节点作删除处理。
[0037] 有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0038] 本发明的量测点配置方法主要针对电力系统中的辐射形配电网，能够实现对配电 网进行量测的优化配置，利用最少的量测点实现配电网的系统可观。量测配置方案既能保 证对于配电网谐波分析的数据要求，也降低了实际工程中的经济投入。配电网相比于输电 网，其与负荷侧距离较近，负荷侧信息能够比较明确的获取。本发明充分利用负荷侧的判别 信息，大大减少了不必要的冗余量测，提高了各个量测配置点的利用效率。
【附图说明】
[0039] 图1为本发明实施例的流程图；
[0040] 图2为本发明实施例中关联度为1的零注入节点简化过程；
[0041] 图3为本发明实施例中关联度为2的零注入节点简化过程；
[0042] 图4为本发明实施例中N条馈线系统距离表示示意图；
[0043] 图5为本发明实施例1EEE-33节点系统中节点负荷信息图；
[0044] 图6为本发明实施例的系统简化等效图；