【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及配電網諧波治理，尤其涉及一種考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法和系統。
技術介紹
1、配電網的分布式諧波治理方法是通過一定控制方式向多個配電網節點注入諧波補償電流，以整體降低系統中各節點的電壓畸變率，給并聯在節點上的用戶設備提供較高質量的電壓。它非常適用于諧波源數量多且分散分布的配電網。然而，在現有的配電網分布式諧波治理規劃方法中，在規劃有源電力濾波器(apf，active?power?filter)的部署點位時，并未考慮工程應用中不同諧波補償工況下的直流電容的裕量，導致在實際的諧波治理過程中受制于apf裕量而不能真正實現全局優化補償，同時也降低了apf自身的運行安全性與可靠性。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法和系統，用于解決現有的配電網分布式諧波治理的規劃方法未考慮工程應用中不同諧波補償工況下的apf直流電容的裕量，導致在實際的配電網分布式諧波治理過程中受制于apf裕量而不能真正實現全局優化補償，同時也降低了apf自身的運行安全性與可靠性的技術問題。
2、有鑒于此，本專利技術第一方面提供了一種考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，包括：
3、基于配電網各節點的電壓畸變率與經濟性因素，構建第一配電網全局諧波治理目標函數和第一約束條件，以滿足全網各節點的諧波電壓低于限值為迭代終止條件，采用粒子群算法求解最優的有源電力濾波器數量；
4、計算有源電力濾波器的直流電容損耗，基于直流電
5、基于確定的有源電力濾波器數量和硬件選型，構建第二配電網全局諧波治理目標函數和第二約束條件，以滿足直流電容損耗裕量為限制條件和輔助優化目標，以全網諧波電壓整體最低為迭代終止條件，采用粒子群算法求解有源電力濾波器的最優補償點位分布。
6、可選地，第一配電網全局諧波治理目標函數為：
7、
8、其中，fthd為配電網電壓總畸變率的目標函數，thdn為節點n處電壓總畸變率，cn為節點n的重要度權重系數，n為配電網總節點數，un,1為節點n處基波的有效值，un,h為節點n處諧波的有效值，p為有源電力濾波器的數量；
9、第一約束條件為：
10、
11、其中，thdmax為國標規定的電壓畸變率限值，pmax為由經濟因素決定的有源電力濾波器的最大數量。
12、可選地，采用粒子群算法求解最優的有源電力濾波器數量，包括：
13、s1、初始化粒子群，粒子群中每個粒子代表一種有源電力濾波器注入諧波電流幅值與點位分布的可能；
14、s2、計算粒子群中各粒子的配電網電壓總畸變率的目標函數和有源電力濾波器的數量；
15、s3、根據各粒子的配電網電壓總畸變率的目標函數更新粒子速度與位置，得到有源電力濾波器的點位分布；
16、s4、判斷當前是否達到迭代次數或是否滿足誤差條件，若是，則根據各次迭代過程中粒子的目標函數得到pareto解集非支配解，執行步驟s5，否則，返回步驟s3；
17、s5、根據實際工程應用中對經濟因素與諧波畸變率的要求，從pareto解集非支配解中得到有源電力濾波器的數量最優解。
18、可選地，有源電力濾波器直流側電容的損耗計算公式為：
19、
20、其中，pcap為有源電力濾波器直流電容的損耗，為交流側電壓中基波分量的調制比，k和n分別為正序諧波次數和負序諧波次數，為交流側目標電流k次諧波的正序相角分量，為交流側基次電流的正序相角分量，為交流側目標電流n次諧波的負序相角分量，為交流側k次諧波電流幅值的正序分量，為交流側n次諧波電流幅值的負序分量，esr(f)為低頻電流下各次諧波對應的電容等效電阻，esrshc為高頻電流下電容等效電阻。
21、可選地，采用粒子群算法求解有源電力濾波器的最優補償點位分布，包括：
22、t1、初始化粒子群，粒子群中每個粒子代表一種有源電力濾波器點位分布可能；
23、t2、計算粒子群中各粒子的配電網電壓總畸變率的目標函數和有源電力濾波器直流側電容的損耗；
24、t3、基于粒子群中各粒子的配電網電壓總畸變率的目標函數更新粒子速度與位置，得到有源電力濾波器的點位分布；
25、t4、判斷有源電力濾波器直流側電容的損耗是否滿足工程裕量，若是，則執行步驟t5，否則，返回步驟t3；
26、t5、判斷當前是否達到迭代次數或是否滿足誤差條件，若是，則執行t6，否則返回步驟t3；
27、t6、根據各次迭代過程中粒子的目標函數得到pareto解集非支配解，根據實際工程應用中對經濟因素與諧波畸變率的要求，從pareto解集非支配解中得到有源電力濾波器的點位分布最優解。
28、可選地，第二配電網全局諧波治理目標函數為：
29、
30、第二約束條件為：
31、
32、其中，fthd為配電網電壓總畸變率的目標函數，為交流側電壓中基波分量的調制比，k和n分別為正序諧波次數和負序諧波次數，為交流側目標電流k次諧波的正序相角分量，為交流側基次電流的正序相角分量，為交流側目標電流n次諧波的負序相角分量，為交流側k次諧波電流幅值的正序分量，為交流側n次諧波電流幅值的負序分量，esr(f)為低頻電流下各次諧波對應的電容等效電阻，esrshc為高頻電流下電容等效電阻，pc′ap為有源電力濾波器直流側電容的最優損耗，pcapn為直流電容損耗裕量。
33、本專利技術第二方面提供了一種考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃系統，包括：
34、第一優化模塊，用于基于配電網各節點的電壓畸變率與經濟性因素，構建第一配電網全局諧波治理目標函數和第一約束條件，以滿足全網各節點的諧波電壓低于限值為迭代終止條件，采用粒子群算法求解最優的有源電力濾波器數量；
35、選型模塊，用于計算有源電力濾波器的直流電容損耗，基于直流電容損耗進行有源電力濾波器的硬件選型；
36、第二優化模塊，用于基于確定的有源電力濾波器數量和硬件選型，構建第二配電網全局諧波治理目標函數和第二約束條件，以滿足直流電容損耗裕量為限制條件和輔助優化目標，以全網諧波電壓整體最低為迭代終止條件，采用粒子群算法求解有源電力濾波器的最優補償點位分布。
37、可選地，第一配電網全局諧波治理目標函數為：
38、
39、其中，fthd為配電網電壓總畸變率的目標函數，thdn為節點n處電壓總畸變率，cn為節點n的重要度權重系數，n為配電網總節點數，un,1為節點n處基波的有效值，un,h為節點n處諧波的有效值，p為有源電力濾波器的數量；
40、第一約束條件為：
41、
42、其中，thdmax為國標規定的電壓畸變率限值，pmax為由經濟因素決定的有源電力濾波器的最大本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，第一配電網全局諧波治理目標函數為：
3.根據權利要求2所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，采用粒子群算法求解最優的有源電力濾波器數量，包括：
4.根據權利要求3所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，有源電力濾波器直流側電容的損耗計算公式為：
5.根據權利要求4所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，采用粒子群算法求解有源電力濾波器的最優補償點位分布，包括：
6.根據權利要求1所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，第二配電網全局諧波治理目標函數為：
7.一種考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃系統，其特征在于，包括：
8.根據權利要求7所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃系統，其特征在于，第一配電網全局諧波治理目標函數為：
9.根據權利要求8所述的考
10.根據權利要求9所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃系統，其特征在于，有源電力濾波器直流側電容的損耗計算公式為：
...【技術特征摘要】
1.一種考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，第一配電網全局諧波治理目標函數為：
3.根據權利要求2所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，采用粒子群算法求解最優的有源電力濾波器數量，包括：
4.根據權利要求3所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，有源電力濾波器直流側電容的損耗計算公式為：
5.根據權利要求4所述的考慮直流電容裕量的配電網諧波補償規劃方法，其特征在于，采用粒子群算法求解有源電力濾波器的最優補償點位分布，包...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃錦偉，喻磊，李冠橋，劉通，胡凱，劉胤良，郭艷婷，段舒尹，吳桂燦，林心昊，原呂澤芮，
申請(專利權)人：廣東電網有限責任公司惠州供電局，
類型：發明
國別省市：
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