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一种谐波量测装置的优化配置方法


技术摘要:
本发明公开了一种谐波量测装置的优化配置方法,所述配置方法包括以下步骤:步骤1:对系统的可观性进行分析;步骤2:谐波量测装置的配置依据步骤3:构建关联矩阵;步骤4:设置目标函数;步骤5:针对四种不同情况设定约束条件;步骤6:对模型进行求解,得到配置结果;运  全部
背景技术:
伴随着分布式电源的接入,电网结构出现了巨大的变化,然而分布式电源的接入 给配电网带来优势的同时,也带来了新的挑战。分布式电源接入配电网后,会使得系统中发 电与用电并存,配电网从原来的放射状结构转变为多电源结构,运行特性呈现出新的特点, 导致谐波污染问题愈发严重。对于谐波污染的研究与治理有利于提高电能的生产、传输及 使用的效率,延长电气设备的使用时间,以及增强通信设备和电子装置的抗干扰能力等。因 此,为了及时有效地解决配电网中的谐波污染问题,对谐波责任进行合理的划分,并对谐波 源进行有效的管制与治理,需要对配电网中的谐波源进行有效定位。 考虑到含分布式电源配电网的节点较多,且谐波源的分布具有稀疏性和随机性, 因此需要结合多节点的谐波量测信息对谐波源进行有效定位。谐波量测装置的安装台数和 位置影响着谐波源定位的准确度,然而考虑到经济性,不可能在配电网中每个节点都安装 量测装置,因此,开展对谐波量测装置的优化配置的研究十分必要,从而达到以最少经济成 本取得较高的谐波源定位准确度的目的。目前研究中对于谐波量测装置的优化配置方案大 多是基于系统网络的全局可观而开展的,主要针对相关算法进行了改进,形成的配置方案 相对单一,未考虑实际工程中部分节点原已配置有谐波量测装置或量测装置台数有限时如 何配置能达到系统可观测范围最大的情况。 因此希望有一种谐波量测装置的优化配置方法能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素:
本发明公开了一种谐波量测装置的优化配置方法,所述配置方法包括以下步骤: 步骤1:对系统的可观性进行分析; 步骤2:谐波量测装置的配置依据 步骤3:构建关联矩阵; 步骤4:设置目标函数; 步骤5:针对四种不同情况设定约束条件; 步骤6:对模型进行求解,得到配置结果。 优选地,所述步骤1对系统的可观性进行分析包括以下具体步骤:已知电力系统网 络的拓扑结构,如果对系统获得的量测量能求解出系统当前的状态,则系统具有可观性,如 果电力系统中的每一个节点都是可观的,系统是全局可观,否则系统是非全局可观。 优选地,所述步骤3中根据系统的网络拓扑结构获取节点之间的所述关联矩阵B, 设系统中有n个节点,若节点i与节点j相连接或者节点i等于节点j,则bij=1;若节点i与节 点j不相连,则bij=0,其表达式如公式(1): 5 CN 111612225 A 说 明 书 2/13 页 优选地,所述步骤4设量测装置的成本系数为1,则所述目标函数表示为公式(2): min  z=x1 … xj … xn   (2) 其中当xj=1时表示在节点j处配置一台谐波量测装置;当xj=0时表示在节点j处 不进行配置。 优选地,所述步骤5设定约束条件的四种不同情况包括: (1)当要求系统全局可观测,量测装置配置数量不限定时; (2)当系统部分节点已安装有量测装置,需重新进行优化配置时; (3)当量测装置配置台数有限,且要求重要节点可观测时; (4)当已安装部分量测装置,要求更多重要节点可观测而可新增装置台数有限时。 优选地,为确保系统的整体可观测性,所述情况(1)时,关联矩阵B中每行的元素加 和大于等于1,即与每行节点相连的节点至少需要安装一台量测装置,其约束条件为公式 (3): 其中bij表示关联矩阵B中的第i行第j列,x表示待求量,当求得xj=1时表示在节点 j处需要配置量测装置。 优选地,在所述情况(2)时设定约束条件为公式(4): 其中bij表示关联矩阵B中的第i行第j列,xk1=1至xkr=1表示系统中节点k1至节点 kr处共r个原已安装有谐波量测装置,x表示待求量,当求得xj=1时表示在节点j处需要配 置量测装置。 优选地,在所述情况(3)时,对关联矩阵B通过所述步骤2的配置依据进行权重排 序,得到新的关联矩阵B',当要求权重系数排前c的节点能观测到,且量测装置配置的台数 最多为d个时,其约束条件为公式(5): 6 CN 111612225 A 说 明 书 3/13 页 其中bcj表示关联矩阵B中的第c行第j列,d表示量测装置配置的台数最多为d个,x 表示待变量,当求得xj=1时表示在节点j处需要配置量测装置。 优选地,在所述情况(4)时,原系统已有r个节点安装了量测装置,在要求权重系数 排前c的节点能观测到,且量测装置的台数最多共有d个时,其约束条件为公式(6): 其中bcj表示关联矩阵B中的第c行第j列,d表示量测装置配置的台数最多为d个, xk1=1至xkr=1表示系统中节点k1至节点kr处共r个原已安装有谐波量测装置,x表示待变 量,当求得xj=1时表示在节点j处需要配置量测装置。 本发明提出了一种谐波量测装置的优化配置方法,运用本发明的谐波量测装置优 化配置方法,能够解决目前谐波量测装置的优化配置方案单一,未考虑实际工程中部分节 点原已配置有谐波量测装置或量测装置台数有限时如何配置能达到系统可观测范围最大 的问题。 附图说明 图1为本发明谐波量测装置的优化配置方法的流程图。 图2为发明仿真实验的IEEE14节点网络拓扑图。
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