一种用于配电网的谐波量测点优化配置方法_2

文档序号:9433326阅读:来源:国知局
[0045] 图7为本发明实施例的系统配置结果图。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合附图,对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0047] 如图1所示,本发明实施例提供的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:
[0048] 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。
[0049] 步骤10)具体包括:
[0050] 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;
[0051] 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。
[0052] 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。
[0053] 在步骤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。如果网络拓扑数据库和负荷侧信息数据库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。
[0054] 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。步骤30)具体包括:
[0055] 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。配电网中部分节点为配电网的分接箱,开关柜节点,其节 点起到线路的分支作用,实际上没有负荷接入,把这类节点视为不带负荷的节点,判定为零 注入节点。
[0056] 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。根据节点所接负荷类 型,一般如发电机所在节点和供电公司确定带线性负荷的节点,可视其为零注入节点,其余 接有大容量非线性工业负荷的节点视为谐波源节点。
[0057] 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。
[0058] 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。
[0059] 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。关联度是指在网络中,一个节点的关联度为与该节点存在支路连接的节点的总数。
[0060] 进行网络初步等效处理时:
[0061] (1)若配电网中节点的电压相量可以被直接测量或可以通过系统中其它电压相 量、电流相量计算得到,就称该节点是可观测。根据上述定义可得如下规则:
[0062] 规则1 :若节点f配置了量测,则该节点的电压相量可被直接测量,则节点f可观;
[0063] 规则2 :若节点f配置了量测,则该节点的电压相量和与该节点相连的所有支路的 电流相量也可被直接测量。因此,可计算出节点f的邻接节点的电压相量,节点f的邻接节 点也可观;
[0064] 规则3 :若节点f为零注入节点,其邻接节点个数为N,这N+1个节点只要有N个节 点可观,则根据欧姆定律和基尔霍夫定律就可计算出剩下的那个节点的电压相量,则这N+1 个节点均可观;
[0065] 规则4 :若无配置量测的零注入节点,其相关支路的支路电流仅一条未知,则根据 KCL方程可求出该支路的支路电流。
[0066] (2)根据上述的节点的可观性规则3,在配电网中配置量测前,需要先对系统中的 两种零注入节点进行等效处理。如图2所示,对于关联度为1的零注入节点,可以将其直接 删除,只要A节点可观,B节点则可观,则只需保证A节点可观即可。如图3所示,对于关联 度为2的零注入节点,可以把其直接删除,将其邻节点直接相连,如果A或C其中任意一个 节点配置PMU,其它两节点都可观;如果A和C节点可观,根据可观性规则3,其零注入节点 B也可观。
[0067] (3)对于删除的零注入节点,在网络拓扑数据库中该节点及其相连的节点之间的 连接做相应改变。
[0068] 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。
[0069] 步骤50)具体包括:
[0070] 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;一个配置点考虑使用具备一个电压通道和两个电流通 道的量测设备。
[0071] 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 (对应英 文全称:Point of Common Coupling ;中文为:公共连接点)进行量测点配置;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。以坐标形式来表示一个节点与一个关 联度大于2的根节点的位置距离关系,具体定义形式如图4。馈线初步配置后,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:
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[0073] 式中,列数为N-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。对
·种配置方法进行分析,各种方法下系 统可等效成量测配置在哪个节点的形式,等效结果如表1。
[0074] 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:
[0075] 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;
[0076] 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;
[0077] 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。
[0078] 如表1所示,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:
[0079] 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;
[0080] 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;
[0081] 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;
[0082] 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。
[0083] 表 1
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[0085] 表1中,备注为V表示实际需要在加框标注的节点配置PMU(对应英文全称: Phasor Measurement Unit ;对应中文:相量测量装置);备注为X表示实际不需要在加框 标注的节点配置PMU。
[0086] 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。
[0087] 本发明实施例的基于配电网网络的拓扑等效,在判别出系统零注入节点的基础 上,利用可观性规则进行网络的初步等效处理,针对简化的网络拓扑,根据量测点配置等效 原则,对系统
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