一种分布式发电系统的谐波潮流分析方法

摘要

本发明公开了一种分布式发电系统的谐波潮流分析方法，首先，根据分布式发电系统中分布式电源(DG)并网的特点，分析DG并网接口电力电子装置的工作特性及其注入系统各次谐波电流的含量；然后，通过计算分布式发电系统的基波潮流得出各DG并网的基波电压，由各DG的输出功率，可计算出其注入系统的基波电流；最后，通过各DG注入系统的基波电流求出其注入系统的各次谐波电流，并计算出整个分布式发电系统的谐波潮流分布情况。本发明无需迭代计算即可得出系统中所有节点的各次谐波电压分布情况，从根本上改善了谐波潮流分析方法的计算速度和效率，克服了谐波潮流迭代收敛性的问题，具有计算过程清晰，易于编程等特点。

主权项

一种分布式发电系统的谐波潮流分析方法，其特征是该方法包括以下步骤：步骤A、获取分布式发电系统的网络参数，针对具有N个节点和M个DG的辐射型或树状分布式发电系统，假设首节点作为参考节点和平衡节点，则独立节点数为n＝N‑1，支路数为b＝n，其中DG为分布式电源的英文缩写且代表分布式电源；步骤B、分析DG并网接口电力电子装置的工作特性，通过傅氏分析公式计算出其注入系统各次谐波电流分量与其基波电流的比值ρ(h)，其中，ρ(h)为DG注入系统的第h次谐波电流分量与其基波电流的比值，h为谐波次数；步骤C、通过常规潮流算法计算分布式发电系统的基波潮流，得出各DG并网的基波电压其中，为DG并网的基波电压，下标“DG”表示分布式电源，下标“i”表示该DG接入的节点序号，上标“(1)”表示基波分量；步骤D、根据DG输出的有功功率P_DG,i和无功功率Q_DG,i，计算出该DG注入系统的基波电流为其中，为DG注入系统的基波电流，为DG并网的基波电压，P_DG,i和Q_DG,i分别为DG输出的有功功率和无功功率，上标“*”表示取共轭复数，j为复数的虚部单位；步骤E、根据DG注入系统的基波电流计算出该DG注入系统的第h次谐波电流为其中，为DG注入系统的第h次谐波电流，ρ(h)为DG注入系统的第h次谐波电流分量与其基波电流的比值，h为谐波次数；步骤F、根据公式计算分布式发电系统的第h次谐波潮流，得出各独立节点i的第h次谐波电压其中，为独立节点i的第h次谐波电压，V^(h)为分布式发电系统各独立节点i的第h次谐波电压组成的n×1阶相量矩阵，即I^(h)为分布式发电系统中各DG注入系统的第h次谐波电流组成的n×1阶相量矩阵，即为分布式发电系统的第h次谐波阻抗灵敏性矩阵，为n×n阶矩阵，且有T为分布式发电系统的道路矩阵，T为n×n阶矩阵，T^T为矩阵T的转置矩阵，为支路l的第h次谐波阻抗，为基于对角元素分别为各支路l的第h次谐波阻抗组成的n×n阶对角矩阵，即n为系统独立节点数且等于支路数b，即n＝b，h为谐波次数；步骤G、根据不同谐波次数h，重复步骤E和步骤F即可求出分布式发电系统所有节点的各次谐波电压分布情况，以及计算出各节点的电压总谐波畸变率和电压单个谐波畸变率。