微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓 的分析方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 微電網(wǎng)包含多種分布式能源，而分布式電源大都是通過電力電子接口并網(wǎng)，電力 電子裝置產(chǎn)生的諧波電流有可能注入到配電網(wǎng)。此外，微電網(wǎng)中一般W居民用電為主，大部 分家用電氣設(shè)備帶有整流電路或相位控制電路，導(dǎo)致電流崎變較高。微電網(wǎng)盡管采取了一 些有效措施，如通過鏈接輸出濾波器、提高開關(guān)頻率和改進(jìn)控制策略來抑制諧波，但還是不 可避免地產(chǎn)生少量諧波電流注入到配電網(wǎng)，形成諧波二次污染。隨著微電網(wǎng)容量占配電網(wǎng) 總負(fù)荷的比例逐漸增大，正確評(píng)估微電網(wǎng)接入對(duì)系統(tǒng)諧波分布的影響W及合理配置分布式 電源，對(duì)保證電網(wǎng)和設(shè)備可靠?jī)?yōu)化運(yùn)行，具有十分重要的意義。
[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中微電網(wǎng)接入對(duì)配電網(wǎng)無法監(jiān)控電能交互過程中的諧波的問題，目 前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析方 法和裝置，W解決微電網(wǎng)接入對(duì)配電網(wǎng)無法監(jiān)控電能交互過程中的諧波的問題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了 一種微電網(wǎng)接入配電 網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析方法。該方法包括：建立微電網(wǎng)模型，微電網(wǎng)模型包括；獲取微 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的諧波模型；獲取接入微電網(wǎng)的配電網(wǎng)的模型，配電網(wǎng)的模型包括：?jiǎn)勿伨€福射 狀網(wǎng)絡(luò)和多節(jié)點(diǎn)鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)；在配電網(wǎng)的模型為單饋線福射狀網(wǎng)絡(luò)的情況下，在微電網(wǎng)接 入配電網(wǎng)之后，根據(jù)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)的接入節(jié)點(diǎn)和PCC節(jié)點(diǎn)之間的電氣距離，來控制微 電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生的高次諧波電流的大??；在配電網(wǎng)的模型為多節(jié)點(diǎn)鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)的情況下，在 微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)之后，根據(jù)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的接入位置與母線側(cè)的接入距離，來確 定微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)之后在線路發(fā)生的電壓諧波崎變率。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供了微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí) 的諧波電流電壓的分析裝置。該裝置包括：第一獲取模塊，用于獲取微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的諧波模 型；第二獲取模塊，用于獲取接入微電網(wǎng)的配電網(wǎng)的模型，配電網(wǎng)的模型包括：?jiǎn)勿伨€福射 狀網(wǎng)絡(luò)和多節(jié)點(diǎn)鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)；控制模塊，用于在配電網(wǎng)的模型為單饋線福射狀網(wǎng)絡(luò)的情況 下，在微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)之后，根據(jù)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)的接入節(jié)點(diǎn)和PCC節(jié)點(diǎn)之間的電氣 距離，來控制微電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生的高次諧波電流的大?。惶幚砟K，用于在配電網(wǎng)的模型為多 節(jié)點(diǎn)鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)的情況下，在微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)之后，根據(jù)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的接入位 置與母線側(cè)的接入距離，來確定微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)之后在線路發(fā)生的電壓諧波崎變率。
[0007] 根據(jù)發(fā)明實(shí)施例，通過建立微電網(wǎng)模型，微電網(wǎng)模型包括；獲取微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的諧波 模型；獲取接入微電網(wǎng)的配電網(wǎng)的模型，配電網(wǎng)的模型包括；單饋線福射狀網(wǎng)絡(luò)和多節(jié)點(diǎn) 鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)；在配電網(wǎng)的模型為單饋線福射狀網(wǎng)絡(luò)的情況下，在微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)之后，根 據(jù)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)的接入節(jié)點(diǎn)和PCC節(jié)點(diǎn)之間的電氣距離，來控制微電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生的高 次諧波電流的大小；在配電網(wǎng)的模型為多節(jié)點(diǎn)鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)的情況下，在微電網(wǎng)接入配電網(wǎng) 之后，根據(jù)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的接入位置與母線側(cè)的接入距離，來確定微電網(wǎng)接入配電 網(wǎng)之后在線路發(fā)生的電壓諧波崎變率，達(dá)到了監(jiān)控電能交互過程中的諧波的效果，解決了 微微電網(wǎng)接入對(duì)配電網(wǎng)無法監(jiān)控電能交互過程中的諧波的問題。
【附圖說明】
[0008] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0009] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析方法的 流程圖；
[0010] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種優(yōu)選微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分 析方法的流程圖；
[0011] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微電網(wǎng)典型系統(tǒng)示意圖；
[0012] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微電網(wǎng)諧波模型示意圖；
[0013] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單饋線配電網(wǎng)模型示意圖；
[0014] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的含有光伏分布式電源的鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；
[0015] 圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微電網(wǎng)的諧波電流頻譜圖；
[0016] 圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微電網(wǎng)接入Bus10的微電網(wǎng)滲透功率變化對(duì)諧波電壓 崎變率的影響示意圖；
[0017] 圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的容量為2. 5MW的微電網(wǎng)接入位置變化對(duì)饋線諧波電壓 崎變率的影響示意圖；
[0018] 圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的容編號(hào)2和4的饋線諧波電壓崎變率曲線示意圖；
[0019] 圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析裝 置的示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0020] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可W相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0021] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的 附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0022] 需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語"第一"、"第 二"等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解送樣使 用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可W互換，W便送里描述的本發(fā)明的實(shí)施例。此外，術(shù)語"包括"和 "具有"W及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元 的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的郝些步驟或單元，而是可包括沒有 清楚地列出的或?qū)τ谒托┻^程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析方法。
[0024] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析方法的 流程圖。如圖1所示，該微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析方方法包括步驟如下： [00巧]步驟S102,獲取微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的諧波模型；
[0026] 步驟S104,獲取接入微電網(wǎng)的配電網(wǎng)的模型，配電網(wǎng)的模型包括；單饋線福射狀 網(wǎng)絡(luò)和多節(jié)點(diǎn)鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)；
[0027] 步驟S106,在配電網(wǎng)的模型為單饋線福射狀網(wǎng)絡(luò)的情況下，在微電網(wǎng)接入配電網(wǎng) 之后，根據(jù)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)的接入節(jié)點(diǎn)和PCC節(jié)點(diǎn)之間的電氣距離，來控制微電網(wǎng)運(yùn)行 產(chǎn)生的高次諧波電流的大小；
[002引步驟S108,在配電網(wǎng)的模型為多節(jié)點(diǎn)鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)的情況下，在微電網(wǎng)接入配電網(wǎng) 之后，根據(jù)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的接入位置與母線側(cè)的接入距離，來確定微電網(wǎng)接入配電 網(wǎng)之后在線路發(fā)生的電壓諧波崎變率。
[0029] 上述實(shí)施例中，基于matl油建立微電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)模型和配電網(wǎng)的模型，通過理論 分析和仿真計(jì)算，對(duì)含微電網(wǎng)配電網(wǎng)的諧波電流分布特性進(jìn)行分析。
[0030] 針對(duì)微電網(wǎng)接入對(duì)配電網(wǎng)諧波分布的影響問題，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，各次諧波分布情 況的變化。根據(jù)配電網(wǎng)電流分布和電壓分布兩方面建立了微電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)諧波模型和配電 網(wǎng)的模型，用于分析諧波電流在電網(wǎng)中的分布情況。電壓分布方面，從微電網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的滲 透功率變化和接入位置對(duì)諧波分布的影響，對(duì)含微電網(wǎng)配電網(wǎng)的諧波電壓分布特性進(jìn)行了 詳細(xì)的分析，發(fā)現(xiàn)在不改變微電網(wǎng)滲透功率和諧波源模型的情況下，微電網(wǎng)引入位置與總 諧波崎變率關(guān)系較大。
[0031] 圖2是根據(jù)上述實(shí)施例的一種優(yōu)選微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析 方法的流程圖。根據(jù)上述實(shí)施例微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)時(shí)的諧波電流電壓的分析方法，其中步 驟S102中用于獲取微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的諧波模型的步驟還包括：
[0032] 步驟S1021，將至少一個(gè)負(fù)荷和分布式電源進(jìn)行封裝，構(gòu)成微電網(wǎng)的系統(tǒng)模型，分 布式電源包括W下任意一個(gè)或多個(gè)電源設(shè)備；微型燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能發(fā)電機(jī)， 其中，微電網(wǎng)中的分布式電源通過電力電子設(shè)備接入配電網(wǎng)，分布式電壓生成諧波，微電網(wǎng) 中的負(fù)荷包含有整流電路或相位控制電路，生成電流崎變；
[0033] 步驟S1023,基于微電網(wǎng)的系統(tǒng)模型的源荷特性建立微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的諧波模型，其 中，微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的諧波模型包括；微電網(wǎng)接入的配電網(wǎng)、微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)的接入點(diǎn)與配電 網(wǎng)計(jì)入大電網(wǎng)的公共連接點(diǎn)之間的阻抗Zeq、微電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間的接入點(diǎn)負(fù)載的阻抗化 和微電網(wǎng)的內(nèi)部阻抗ZMG。
[0034] 具體的，微電網(wǎng)將負(fù)荷和電源封裝在一起，對(duì)配電網(wǎng)表現(xiàn)為一個(gè)單一可控