[发明专利]计及谐波影响的静态电压稳定性分析方法

说明书

本发明属于含有非线性负荷及分布式电源的电网可靠性领域，涉及分析谐波对电网可靠性影响的方法，具体为计及谐波影响的静态电压稳定性分析方法。本发明提供了一种计及谐波影响的静态电压稳定性分析方法。首先，在逼近系统临界运行状态时考虑了谐波的影响，并利用解耦法求解系统的谐波潮流，得到系统在谐波影响下临界运行状态。第二，提出电压灵敏度、电压畸变灵敏度两项指标，评估计及谐波影响的系统薄弱节点与敏感节点。第三，将拉丁超立方抽样用于不确定性谐波潮流分析中，同时考虑了系统中线性负荷与非线性负荷的不确定性，对电网静态电压稳定性进行统计分析。

技术领域

本发明属于含有非线性负荷及分布式电源的电网可靠性领域，涉及分析谐波对电网可靠性影响的方法，具体为计及谐波影响的静态电压稳定性分析方法。

背景技术

电力系统波形畸变问题最早提出于上世纪二、三十年代的德国，到五、六十年代，各国工程师就换流器的谐波问题已进行了大量研究，并得到了大量的研究成果。八十年代开始，我国铁路电气化迅速发展，由此带来的显著的谐波问题成为我国谐波理论和技术发展的重要契机。近年来，随着电力负荷的多样化发展以及电力电子装置的大量应用，非线性负荷占负荷整体的比例逐年攀高，当非线性负荷接入电力系统工作时，向其中注入了大量谐波，是电力系统电压波形的最主要影响因素。与负荷直接相连的配电网电能质量治理更是受到了极大的挑战。此外，由于化石能源的日益枯竭以及人类对清洁能源的开发利用，分布式发电技术得以大力发展，配电网正朝着多源、灵活、可持续发展的主动配电网方向发展，在缓解电网压力的同时，由于可再生能源间歇性、随机性的特点，以及通过电力电子装置的并网方式，也将给配电网带来更多的电能质量问题，其中谐波问题是电力运营部门的主要关注点。

发明内容

本发明为了解决谐波对电力系统的影响的问题，针对负荷随机波动、配电网多谐波源、负荷、谐波源随机波动等问题，建立了一种计及谐波影响的电力系统静态电压稳定性评估方法。

本发明是采用如下的技术方案实现的：计及谐波影响的静态电压稳定性分析方法，包括元件模型搭建及谐波潮流计算方法和静态电压稳定性分析方法；

元件模型搭建及谐波潮流计算方法中包括谐波源模型搭建、输电线路模型搭建、负荷模型搭建和利用解耦法求解谐波潮流；

谐波源模型搭建：

在系统中有且仅有一个谐波源的情况下，判断谐波源的类型，若该谐波源为分布式电源，则在计算基波潮流时，将分布式电源所在节点视为PV节点，在计算谐波潮流时，将分布式电源所在节点视为平衡节点；若该谐波源为非线性负荷，则计算基波潮流时，将非线性负荷所在节点视为PQ节点，计算谐波潮流时，将非线性负荷所在节点视为平衡节点；

若系统中存在多个谐波源，但谐波源均为非线性负荷，在计算基波潮流时，将非线性负荷所在节点视为PQ节点，在计算谐波潮流时，将非线性负荷含量最多的节点视为平衡节点，其余非线性负荷所在节点视为PV节点；如果系统中既含有分布式电源，又含有非线性负荷，在计算基波潮流的时候，将分布式电源所在节点视为PV节点，非线性负荷所在节点视为PQ节点，计算谐波潮流时，将容量较大的分布式电源所在节点作为平衡节点，其余谐波源所在节点视为PV节点；若系统中谐波源均为分布式电源，在计算基波潮流时，将分布式电源所在节点视为PV节点，在计算谐波潮流时，将容量最大的一个分布式电源所在节点视为平衡节点，其余分布式电源所在节点设为PV节点。

计算谐波潮流时，会出现因为系统中PV节点过多而导致的潮流不收敛的情况，本文根据谐波源的容量与谐波源的谐波特性进行分组，将容量相近、谐波特性相同的谐波源组统一计算，每个谐波源组进行一次谐波潮流计算，用叠加法进行计算。