基于改进Madaline网络的谐波发射水平估计

为了在公共连接点合理估计系统及用户的谐波发射水平以更好地控制公用电网中的谐波污染,提出了一种基于改进Madaline神经网络的系统谐波阻抗及用户谐波发射水平的估计方法:利用在公共连接点同步测量得到的谐波电压和谐波电流信号,通过改进Madaline网络中的输入层到输出单元的连接权函数,减小了奇异值对连接权的残差平方和的影响,使其具有了良好的稳健性能,并由此映射出系统谐波阻抗,跟踪计算用户的谐波发射水平。通过对实验电路的仿真以及实际工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。     

谐波阻抗和背景谐波电压估算方法的对比研究

日益突出的谐波污染问题对电力系统的安全经济运行造成严重的危害。区分电力系统中系统侧与用户侧谐波发射水平十分必要。本文选用基于独立随机矢量协方差特性和基于二元线性回归两种谐波发射水平评估方法来计算系统谐波阻抗和背景谐波电压。以PSCAD为平台搭建仿真模型,通过Matlab编程实现系统谐波阻抗和背景谐波电压的计算,对用户谐波发射水平进行评估。通过对两种方法的评估结果及各自特点的对比分析,总结出两种方法在不同情况下计算谐波阻抗和背景谐波电压时各自的优势和劣势。     

基于故障分量的系统侧谐波阻抗计算方法

提出一种新的基于故障分量计算系统侧谐波阻抗的方法。基于谐波污染等效分析模型,分析了用户侧发生故障时引发公共耦合点PCC处谐波电压电流波动的特点,通过计算PCC点谐波波动伏安特性比来精确计算系统侧的谐波阻抗。仿真分析和现场数据计算结果表明,该方法可以有效避开系统侧引发的公共耦合点谐波电压波动的干扰,从而得到更为准确的系统侧谐波阻抗值。所做研究工作对评估用户谐波发射水平以及划分谐波污染责任有一定指导作用。     

基于稳健回归的谐波发射水平估计方法

该文提出了一种基于稳健回归的系统谐波阻抗及用户谐波发射水平的估计方法：利用在公共连接点同步测量得到的谐波电压和谐波电流信号，通过复加权最小二乘迭代算法求解回归系数；利用Huber函数作为影响函数进行加权迭代计算，权重为上次迭代的残差函数，以此减少奇异值对回归系数的影响；由回归系数映射出系统谐波阻抗，并跟踪计算用户的谐波发射水平。通过对实验电路的仿真分析以及实际工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。     

基于偏最小二乘回归的系统谐波阻抗与谐波发射水平的评估方法

提出了一种基于偏最小二乘回归的系统谐波阻抗及用户谐波发射水平的估计方法。利用在公共连接点同步测量得到的谐波电压和谐波电流信号，通过偏最小二乘回归算法求解回归系数；对测量数据信息进行分解和筛选，提取对因变量解释性最强的综合变量，辩识系统中的信息与噪声，从而更好地克服变量相关性在系统建模中的不良作用。由回归系数映射出系统谐波阻抗，并跟踪计算用户的谐波发射水平。通过仿真分析以及实际工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。     

一种公共连接点处用户与系统谐波的区分方法

正确估计各个电网和用户在公共连接点（PCC）产生的谐波水平,是监测与治理谐波污染的关键。现有的奖惩性方案没有对系统与用户所产生的谐波进行识别：忽略了由于系统阻抗的变化而引起的用户谐波注入的变化。通过把公共连接点处谐波电压、谐波电流分解为由供电系统单独产生谐波和由用户单独产生的谐波2部分．成功地解决了以上2个问题。当谐波源或谐波阻抗的变化引起系统振荡时．该方法将有助于用户与系统双方责任的划分。最后,通过一具体算例证实了该算法简单有效。     

基于偏差补偿最小二乘的谐波发射水平估计方法

为了克服电压和电流信号中的有色噪声的影响,提出了一种基于偏差补偿最小二乘的系统谐波阻抗及用户谐波发射水平的估计方法。利用公共连接点测量得到的谐波电压和谐波电流信号,通过偏差补偿最小二乘算法求解回归系数;提取对因变量解释性最强的综合变量,辨识系统中的信息和噪声,更好地克服变量相关性在系统建模中的影响。由回归系数映射出系统谐波阻抗,进而计算出用户的谐波发射水平。通过实验电路仿真分析验证了该方法的有效性。     

基于LTS初值的稳健回归的谐波发射水平评估方法

提出了一种基于最小截尾二乘(LTS)的稳健回归的谐波发射水平评估方法。在系统公共连接点测量电压与电流,经过傅立叶分析,利用最小截尾二乘算法估计系统谐波阻抗的迭代初始值。通过反复加权迭代计算最终的系统谐波阻抗估值。利用系统谐波阻抗评估公共连接点两侧的谐波发射水平,从而衡量谐波源对电力系统的谐波危害程度。最后,通过仿真分析验证了该方法的改进效果。与普通稳健回归法相比,所提出的改进方法具有较稳健的迭代初始值,可以有效减小异常值的影响,且具有更强的背景谐波波动适应能力。     

一种谐波阻抗未知条件下的谐波源定位方法

针对谐波阻抗难以准确获取的情况,提出种谐波阻抗未知条件下的谐波源定位方法。通过可观性分析及象征导纳矩阵,得到量测配置点。将谐波电压作为量测量,采用独立分量分析算法对谐波电流进行估计。通过次序辨识算法解决谐波源电流估计的序列问题,且根据目标函数小值的寻优,对谐波源位置进行定位。为验证提出方法的有效性,在IEEE-14节点系统上进行了仿真测试,通过方差、相关系数2个评价指标得知,提出的方法能对谐波源进行准确估计和定位。     

基于负荷时域等值模型非线性度的谐波源定位

谐波源定位是划分电网谐波污染责任的关键理论和技术难题。基于产生谐波污染的非线性负荷的非线性度特性,研究负荷非线性度与负荷谐波发射水平的关系,提出了一种适合于单相和三相负荷的谐波源定位方法。该方法利用负荷时域等值模型确定负荷非线性特征,用删除残差法对负荷线性参数进行识别,计算负荷非线性度,以此确定负荷谐波发射水平,判定PCC点处主要谐波源,该算法能有效减少测量噪声影响。实验仿真及实际工程数据分析验证了该方法的有效性和准确性。     

基于谐波功率法的污染责任分摊

综述了谐波源定向方面的研究成果,研究了谐波电压和谐波电流两个指标进行谐波污染责任分摊时存在的局限性,并综合考虑电流和电压对污染责任的影响,提出了基于谐波功率法的责任分摊方法。在理论上证明了谐波功率法的合理性,进而推广到多谐波源系统中。仿真分析验证了谐波功率法进行谐波污染源责任分摊的正确性。     

基于决策树的复杂电网多谐波源监管

为对复杂电网多谐波源进行有效合理的监管,提出一种基于决策树算法的评估方法。首先对复杂网络进行拓扑分析,实现主环网与辐射子网的分层,完成公共节点的选取。其次,根据公共节点的有功功率方向法,判断出主要谐波责任方,并利用简单的滑动平均的线性滤波方法提取出谐波的快速变化分量,从而计算出谐波阻抗和相应谐波电压以分离出各等效谐波源对关注节点的谐波贡献量。最后,结合决策树算法完成各等效谐波源的数据分类,并根据其相关影响因素提出一种奖罚机制。该方法简化了复杂电网的多谐波源监管,为建立公平有效的谐波惩罚机制和标准以限制和治理谐波污染奠定了理论基础。     

基于快速近似联合对角化的谐波发射水平评估方法

提出了一种基于快速近似联合对角化(FAJD)估计系统谐波阻抗及计算谐波发射水平的新方法。在直角坐标下,根据谐波诺顿等效电路的基本原理,推导得出公共连接点处谐波电压和电流与系统和用户侧谐波电流源的关系。考虑两侧谐波电流源相互独立的基本条件,利用FAJD方法求得解混矩阵并分离出两侧谐波电流源分量,采用最小二乘法求得混合系数矩阵,对比基本电路方程求得系统侧谐波阻抗的实部和虚部,进而评估谐波发射水平。该方法以公共连接点测量的谐波电压和电流信息为基础,无需先验数据匹配也不要求目标观测矩阵为正交矩阵,因此无需预白化处理,避免引入不必要的误差,具有更高的分离精度和更强的抗背景谐波干扰能力。最后,通过仿真对比分析与实测数据验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于正交匹配追踪算法的谐波源定位方法

为了在系统非全局可观时,仍能对节点注入谐波电流进行估算,对电网中的谐波源进行有效定位,文章提出了一种基于正交匹配追踪算法的谐波源定位方法。提出方法根据已知量测量和量测矩阵,基于压缩感知理论中的正交匹配追踪算法对欠定的系统谐波状态方程进行求解,估算了节点注入谐波电流,实现了系统一定程度非全局可观时的谐波源有效定位。通过与其他方法的仿真对比分析,验证了在改变谐波源数目和位置以及考虑测量误差时,提出方法具有更好的定位效果,说明了提出方法具有较高的适用性和抗干扰能力。     

考虑系统侧谐波电压波动的光伏接入点谐波发射水平评估方法

随着光伏逆变器的广泛应用,其运行时产生的谐波与接入点系统背景谐波叠加,引起谐波放大甚至谐振问题,评估光伏接入点谐波电压发射水平对于防范谐波问题具有重要意义。与传统的非线性负荷不同,光伏逆变器经过滤波器滤波后接入电网,公共连接点（PCC）的光伏侧谐波阻抗可能不满足传统电网中远大于系统侧谐波阻抗的条件。同时,电力电子设备的不断接入导致系统产生了大量谐波,谐波电压波动逐渐增大。因此,首先根据光伏逆变器、滤波器以及线路谐波阻抗的参数,估算光伏侧谐波阻抗;然后基于逻辑斯蒂回归（LR）对公共连接点的谐波电压、谐波电流数据对进行分类,筛选出系统侧谐波电压基本一致的数据对组,进而通过偏最小二乘法估算系统侧谐波阻抗,减小系统侧谐波电压波动的影响;最后,基于光伏侧和系统侧谐波阻抗的估算,对光伏接入点的谐波电压发射水平进行评估。通过与其他方法仿真对比分析,验证了所提方法的先进性和准确性。     

数据驱动的配电台区源荷污染源群体谐波排放建模

针对高密度、分散化、全网化电力电子非线性设备导致谐波污染难以有效估计问题,提出一种数据驱动的配电台区谐波污染源群体谐波排放水平建模方法。考虑多种谐波源模型特点和适用性,选取谐波Norton等效模型对谐波源负荷设备进行建模,形成设备典型谐波排放表征。利用非侵入式负荷监测(non-intrusive load monitoring,NILM)技术分解用户用电数据,得到设备各时刻启停状态,进而得到各时刻设备总开启数量。通过马尔科夫链(Markov chain, MC)模拟用电设备开启数量在时序上动态变化,建立用户用电时序特性模型,并将谐波源等效模型代入时序特性模型得到群体谐波污染排放。将仿真结果与蒙特卡洛模拟结果、实测数据进行对比,结果表明所提方法建模过程更为高效,可以有效解决大量分散谐波源群体谐波估计问题。