一種針對(duì)電力系統(tǒng)光伏專供線的諧波質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)選址方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于分布式電源并網(wǎng)領(lǐng)域，設(shè)及一種針對(duì)電力系統(tǒng)光伏專供線的諧波質(zhì)量 監(jiān)測點(diǎn)選址方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 分布式發(fā)電具有廣泛的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，在能源日益緊缺的今天，國家大力提倡 分布式發(fā)電，特別是太陽能的利用。隨著薄膜發(fā)電技術(shù)的進(jìn)一步提升，光伏電源不再僅僅局 限于小容量的單一個(gè)體，而具有向大容量集中化并網(wǎng)發(fā)展的趨勢。可W看到，在不遠(yuǎn)的將 來，不僅光伏發(fā)電廠的容量會(huì)提升，而且會(huì)廣泛分布于城鄉(xiāng)之間。
[0003]隨著光伏并網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，其帶來的諧波質(zhì)量問題也更加突出。為了監(jiān)測一 條光伏接入的專供饋線在不同位置接入大量光伏后的諧波質(zhì)量情況，諧波質(zhì)量的監(jiān)測方案 層出不窮。諧波質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)的選擇作為諧波質(zhì)量監(jiān)測方案的關(guān)鍵技術(shù)之一，越來越被重視。 好的諧波質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)，就是專供饋線中諧波質(zhì)量問題最嚴(yán)重的點(diǎn)，該點(diǎn)可W代表整條專供 饋線的諧波質(zhì)量情況。如果該點(diǎn)的諧波質(zhì)量達(dá)標(biāo)，則整條專供饋線的諧波質(zhì)量就滿足要求。
[0004]目前，諧波質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)選址采用諧波潮流計(jì)算，但存在計(jì)算復(fù)雜的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明的目的在于提供一種針對(duì)電力系統(tǒng)光伏專供線的諧波質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)選址方 法，可方便快捷的找到整條專供饋線中諧波質(zhì)量問題最嚴(yán)重的點(diǎn)，避免了復(fù)雜的諧波潮流 計(jì)算，便于操作和實(shí)現(xiàn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了W下技術(shù)方案：
[0007] 1)將光伏專供線等效成為僅含光伏電源和饋線的簡單線路模型；
[0008] 2)測量饋線的長度、各個(gè)光伏電源的接入容量和接入點(diǎn)位置；
[0009] 3)根據(jù)各個(gè)光伏電源的并網(wǎng)逆變器型號(hào)，得到各個(gè)光伏電源各自的平均諧波電流 參數(shù)；
[0010] 4)根據(jù)所述長度、接入容量、接入點(diǎn)位置W及平均諧波電流參數(shù)計(jì)算得到饋線上 各光伏電源接入點(diǎn)各自的總諧波失真量；
[0011] 5)根據(jù)各光伏電源接入點(diǎn)的總諧波失真量，確定所述光伏專供線的諧波質(zhì)量監(jiān)測 點(diǎn)。
[0012] 所述平均諧波電流參數(shù)的獲取方法包括W下步驟：根據(jù)某個(gè)光伏電源的并網(wǎng)逆變 器型號(hào)，查閱該光伏電源的并網(wǎng)逆變器對(duì)應(yīng)的諧波電流參數(shù)，然后計(jì)算該光伏電源的并網(wǎng) 逆變器2、3、4W及5次諧波電流百分比的平均值，該平均值即為對(duì)應(yīng)光伏電源的平均諧波 電流參數(shù)。
[0013] 饋線上某一點(diǎn)的總諧波失真量，采用該點(diǎn)的總的諧波電流含量近似替代。
[0014] 饋線上各光伏電源接入點(diǎn)各自的總諧波失真量，采用W下公式計(jì)算：
[0016] 其中，X=Nk，k= 1，2, 3.. .n，n為接入饋線的光伏電源數(shù)量，Nk為接入饋線的第k 個(gè)光伏電源與饋線某一端的距離，該距離的測量參考饋線的同一個(gè)端部，N為饋線總長度， Km為接入饋線的第m個(gè)光伏電源的平均諧波電流參數(shù)，Sm為接入饋線的第m個(gè)光伏電源的 容量，Nm為接入饋線的第m個(gè)光伏電源與饋線某一端的距離，該距離的測量參考饋線的同一 個(gè)端部，T皿k為第k個(gè)光伏電源的接入點(diǎn)的總諧波失真量。
[0017] 所述步驟5)具體包括W下步驟：找到總諧波失真量最大的光伏電源接入點(diǎn)，該接 入點(diǎn)即為整條光伏專供線中的諧波質(zhì)量監(jiān)測位置。
[0018] 本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0019] 本發(fā)明根據(jù)光伏專供線上接入的光伏電源的容量參數(shù)、接入位置參數(shù)W及平均諧 波電流參數(shù)，計(jì)算各個(gè)光伏電源接入點(diǎn)處的總諧波失真，并根據(jù)總諧波失真確定諧波質(zhì)量 監(jiān)測點(diǎn)選址位置，從而快速有效的定位在某種光伏接入方式下，專供饋線中的諧波質(zhì)量薄 弱點(diǎn)，本發(fā)明數(shù)學(xué)運(yùn)算簡單，避免了復(fù)雜的諧波潮流計(jì)算，易于操作和實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0020] 圖1為光伏專供線等效后的示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明所述光伏專供線的諧波質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)選址方法流程圖；
[0022] 圖3為一條典型的含有S個(gè)光伏電源的專供線等效后的示意圖；
[0023] 圖4為針對(duì)圖3所示的專供線的DIgsilent仿真結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0025] 當(dāng)電力系統(tǒng)中光伏電源接入的專供饋線在不同位置接入多個(gè)光伏電源時(shí)，每個(gè)光 伏電源都可W等效成為一個(gè)諧波源，向該饋線注入諧波。具有代表性的等效后僅含光伏電 源和饋線的簡單系統(tǒng)，參見圖1，左右兩端通過變壓器和電網(wǎng)連接?？傞L度為N的整條饋線 上共有n個(gè)光伏電源接入，光伏電源從左至右的容量分別為Si、S2、S3…S。，接入點(diǎn)分別距離 饋線左端的距離為Ni、成、噸…N。。
[0026] 由于光伏電源向饋線的注入電流與其容量成正比，而諧波電流參數(shù)又與光伏逆變 器的型號(hào)相關(guān)，并且光伏逆變器向電網(wǎng)注入的諧波電流中2、3、4、5次諧波影響最為顯著。 因此，本發(fā)明求取光伏逆變器的2、3、4、5次諧波電流參數(shù)的均值，并定義其為該光伏電源 注入的諧波電流與光伏容量的相關(guān)系數(shù)，記為K。如圖1中所示的光伏電源，假設(shè)光伏電源 并網(wǎng)逆變器型號(hào)對(duì)應(yīng)的平均諧波電流參數(shù)（即上述相關(guān)系數(shù)）從左至右依次為Ki、K2、IV- K。，則不難看出，每個(gè)光伏電源向饋線的諧波電流注入量為KiSi、K2S2、K3S3…K"S。。
[0027] 設(shè)圖1中饋線上某一點(diǎn)與饋線左端的距離為X，該點(diǎn)總的諧波電流含量為Q，則通 過簡單的數(shù)學(xué)推導(dǎo)可知，該點(diǎn)的總的諧波電流含量滿足式（2):
[0029] 因?yàn)榭偟闹C波電流含量與總諧波失真燈皿）正相關(guān)，所W本發(fā)明假定Q為T皿的 近似替代值。式（2)變?yōu)椋?br>[0031] 根據(jù)式（3)可W計(jì)算得到，饋線上各個(gè)點(diǎn)的T皿，只需找到其中的最大值點(diǎn)即可。 陽0巧對(duì)式做求偏導(dǎo)可W得到：
[0033]
(4)
[0034] 因此，T皿在區(qū)間（Nk《X《Nw,k= 1，2,3. ..n)內(nèi)，單調(diào)遞增或者遞減。其最大 值在某光伏電源接入點(diǎn)處取得狂二Nk,k=1, 2, 3...n)。
[00對(duì)因此，計(jì)算得到所有光伏電源接入點(diǎn)的T皿值，找到其中的最大值點(diǎn)，該點(diǎn)的諧波 質(zhì)量問題最為嚴(yán)重，即為整條光伏專供線路中的諧波質(zhì)量監(jiān)測位置。
[0036] 參見圖2,基于W上分析，本發(fā)明所述針對(duì)電力系統(tǒng)光伏專供線的諧波質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn) 選址方法，包括W下步驟：
[0037] 步驟一：取出光伏電源接入電網(wǎng)的專供饋線，忽略線路上的少量負(fù)荷和外界干擾， 等效成為如圖1所示的僅含光伏電源和饋線的簡單系統(tǒng)；
[0038] 步驟二：測量整條