基于复数域偏最小二乘法与等值法的多谐波源责任划分

基于线性回归的谐波阻抗估算方法是常用的谐波阻抗估算方法之一。为确保谐波阻抗估算结果实部与虚部良好的相关性,基于混合建模思想,通过构建复数域偏最小二乘法的准则函数,给出了单因变量复数域偏最小二乘法的严格数学推导及简化求解过程。针对公共连接点处多谐波源情形,基于实测录波数据,通过分析各馈线电流波动量之间的关系,构建了用于筛选关注谐波源谐波电压和电流线性良好数据的指标因子;进而利用复数域偏最小二乘法估算相应的等值谐波阻抗;最终根据所提等值法实现各谐波源责任的定量划分。通过仿真及实测算例验证,体现了所提方法的可行性及有效性。     

基于复线性最小二乘法的谐波责任定量划分

定量划分各主要谐波源在特定母线上的谐波责任是电能质量管理的一项重要任务。该文提出一种基于复线性最小二乘原理的等效谐波阻抗和背景谐波电压计算方法,由此可定量划分谐波源对关注母线谐波责任。不同于传统的将复数实部和虚部分开计算方法,复线性最小二乘法通过直接在复数域内求解误差模的平方和最小值,得到了真实的最小二乘解。在此基础上,利用基于内积理论推导谐波责任定量划分的计算公式,量化了谐波源对关注母线的谐波责任。对IEEE14节点系统进行仿真计算,并与现有方法相比,证明了所提方法计算更简单,结果更准确,易于在工程中实现。     

基于稳健偏最小二乘法的谐波发射水平估计

为了合理划分电力系统及用户各自的谐波污染责任,文中提出用稳健偏最小二乘回归法估算供电系统谐波阻抗并计算用户谐波发射水平。将公共联接点同步测量采样获得的谐波电压和电流信号作为回归方程的自变量与因变量,利用稳健偏最小二乘求解回归系数,即系统侧谐波阻抗。该方法保留了偏最小二乘法在自变量存在相关性的条件下仍然能够回归建模的优点,同时有效克服了偏最小二乘法由于对异常值敏感而导致建模结果不准确的缺陷。通过仿真分析和实际工程算例验证了该方法的准确性和有效性。     

电网单点等值下等效谐波参数计算

提出了一种电网谐波源等效方法及计算等效谐波电压源电压和等效谐波阻抗参数的方法,该方法将每五个采样数据作为一组进行复数域线性回归以求取等效电路的谐波电压和谐波阻抗参数,进而构建了电网的单点谐波等值模型。该方法具有准确度高和稳定度好的优点。以IEEE 14节点系统为算例在PSCAD/EMTDC仿真环境下进行仿真,验证了论文所提出算法的准确性。     

基于混合整体最小二乘法的系统谐波阻抗估计

系统谐波阻抗的求取是谐波发射水平评估、谐波责任划分以及谐波治理装置设计的重要前提。本文针对最小二乘线性回归的谐波阻抗算法,分析了其误差产生机理及影响因素等不足;进而在整体最小二乘线性回归方法的基础上,综合考虑电压、电流两方面的测量误差,对系数矩阵进行了优化,并提出了一种估算结果更精确的基于混合整体最小二乘的系统谐波阻抗计算方法;最后,基于PSCAD搭建了IEEE14节点仿真模型,并对比了传统方法与本文方法的结果,验证了所提出方法的有效性和准确性。     

基于实测数据的集中式多谐波源责任评估

多谐波源的责任量化研究,对于谐波"奖惩性方案"的有效实施具有重要意义。针对如何区分多条馈线所接谐波源负荷对公共耦合点处谐波电压的贡献大小(集中式多谐波源)问题,提出基于实测数据并利用M估计方法和偏最小二乘回归方法进行评估的新思路。各次谐波频率下,基于戴维南等值电路建立集中式多谐波源系统的等效数学模型。根据谐波各量之间的关系,提出"理论电流"和"实际电流"的概念,分析了二者之间的关联规律。进而给出用于评价公共耦合点各谐波源责任的指标,并利用上述两种电流分别进行了基于M估计稳健回归和偏最小二乘回归的谐波责任评估。文中对比了两种方法的评估精度,研究表明,偏最小二乘回归方法性能优异,更适合在工程实践中推广应用。     

一种建模新方法及其在谐波源分析中的应用

为有效提取多变量系统中对系统解释性最强的综合变量,克服变量多重相关性在系统建模中的不良影响,提出了基于偏最小二乘回归进行数据建模的一种新方法。介绍了该方法的基本原理和建模基本思想,并以实例分析了该方法对多变量信息的综合与筛选作用。将该方法应用于谐波源的定量分析中,利用测试的谐波电压和电流信号,通过偏最小二乘回归算法求解回归系数,进而可计算系统谐波阻抗与用户的谐波发射水平。仿真示例说明了该方法的有效性和优越性。     

基于岭估计方法的多谐波源责任划分

电网中受关注母线处的谐波电压是系统中所有谐波源共同作用的结果。在主要谐波源已知的情况下,量化这些谐波源在受关注母线处产生的谐波影响是划分谐波污染责任的前提。首先建立了多谐波源谐波责任划分的多元线性回归模型,考虑到系数矩阵病态情况下传统最小二乘估计无法得出正确结果,因此研究应用了岭估计方法。当谐波电流数据异常或者存在一定相关性时,岭估计方法避免了模型病态导致的错误结果。仿真算例验证了所述方法的有效性以及在系数矩阵病态时相对于传统最小二乘估计的优越性。     

背景谐波波动情况下的谐波责任定量计算

谐波污染给电力系统带来多方面的危害,对污染责任进行定量划分已经成为电能质量管理中刻不容缓的问题。已有文献主要针对背景谐波不变的情况,而实际中背景谐波是随时间发生变化的。文章提出了细分复数域极大似然估计方法,实现了在背景谐波波动情况下等效谐波阻抗的准确计算,并进而定量确定关注谐波源对特定母线的谐波污染责任。通过将波动的背景谐波细分成变化分量和近似不变分量,推导得到了以矩阵语言表达的细分复数域极大似然估计方法。对IEEE 14节点系统进行仿真,结果表明所提方法在背景谐波波动情况下计算关注谐波源对特定母线的谐波污染责任是有效的。     

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。     

谐波阻抗估计的非光滑部分线性回归方法

系统谐波阻抗的估计是电能质量研究领域的难点。波动量法作为工程上计算系统谐波阻抗的成熟方法,在背景谐波波动占主导的情况下是失效的。为了弥补波动量法的缺陷,提出了系统谐波阻抗计算的非光滑复数域部分线性回归模型,设计了细分迭代算法,实现了模型的求解。所提方法不仅能够在背景谐波波动占主导的情况下计算系统谐波阻抗,也能够在背景谐波波动不占主导的情况下实现系统谐波阻抗的准确计算。仿真算例和实际测试数据验证了所提方法的有效性。     

基于改进偏最小二乘法的系统谐波阻抗及谐波发射水平估算

提出了用改进的偏最小二乘回归法估算供电系统谐波阻抗的方法.对公共点采样的电压和电流信号进行快速傅里叶变换,得出各次谐波电压和电流分别作为回归方程的因变量和自变量,以系统侧阻抗为回归系数,利用改进的偏最小二乘法求解出回归系数即为系统侧阻抗.该方法克服了传统偏最小二乘法可能漏选有用成分的缺陷.仿真及实例结果验证了利用改进偏最小二乘法估算系统侧谐波阻抗和用户侧谐波发射水平的有效性.     

非线性偏最小二乘回归在电力负荷预测中的应用

非线性(二次多项式)偏最小二乘既能够解决线性偏最小二乘只能提取线性成分的问题,它又借鉴了偏最小二乘回归方法能够有效地解决自变量集合多重相关性的问题,因而它更具有先进性,其计算结果更为可靠.本文将二次多项式非线性偏最小二乘回归应用于泉州地区的电力负荷预测.文章还将二次多项式偏最小二乘的预测结果并线性偏最小二乘和logistic模型的预测结果进行比较,实例预测结果表明,非线性偏最小二乘具有较高的预测精度,它能满足实际工程的要求.     

基于改进FastICA及偏最小二乘法的系统谐波阻抗估计

系统谐波阻抗的精确估计可用于合理区分系统与用户的谐波污染责任。提出一种基于改进快速独立成分分析(Fast ICA)及偏最小二乘法的系统谐波阻抗估计方法。基于公共连接点处的谐波电压和谐波电流数据,采用基于修正的三阶收敛牛顿迭代的Fast ICA算法实现混合信号的分离,相比传统二阶牛顿迭代提高了算法收敛速度;其次,基于解混出的变量,采用偏最小二乘法进行主成分分析求得混合系数,降低了解混变量之间的弱相关性带来的计算误差。最后依据系数间的线性关系计算系统谐波阻抗。仿真和实际案例分析表明,所提方法的系统谐波阻抗估计结果相比现有方法精度更高。     

数据筛选对多谐波源谐波责任划分的影响

定量划分谐波责任对于电能质量管理具有重要意义.提出一种基于数据筛选进化机制的多谐波源谐波责任划分方法.在传统的线性回归法估算回归系数中,回归模型往往会受到数据中异常值的影响,导致其估算准确度降低.采用格拉布斯检验法剔除异常数据,以避免对回归模型的影响,之后建立多谐波源谐波责任划分等效电路模型,在此基础上通过偏最小二乘法...     

基于偏最小二乘回归的年用电量预测研究

对年用电量的预测若采用一般最小二乘回归法建模，其估计参数存在着很大的误差且物理意义明显不足。而偏最小二乘回归方法则实现了多元线性回归、主成分分析和典型相关分析的综合、克服了自变量之间的多重相关性的问题，因而更具有先进性，其计算结果更为可靠，在实际系统中的可解释性也更强，且方法简单，计算快捷。该文将偏最小二乘回归模型(Partial Least Square Regression，PLS)应用于年用电量预测，并与基于最小二乘的多元线性回归模型预测成果进行对比，探讨了偏最小二乘法在电力负荷预测中的可行性和优势。通过四川省电网年用电量预测表明：偏最小二乘回归法比一般最小二乘法优，具有较强的实用性。     

基于改进偏最小二乘法的系统谐波阻抗及谐波发射水平估算

提出了用改进的偏最小二乘回归法估算供电系统谐波阻抗的方法.对公共点采样的电压和电流信号进行快速傅里叶变换,得出各次谐波电压和电流分别作为回归方程的因变量和自变量,以系统侧阻抗为回归系数,利用改进的偏最小二乘法求解出回归系数即为系统侧阻抗.该方法克服了传统偏最小二乘法可能漏选有用成分的缺陷.仿真及实例结果验证了利用改进偏...     

基于IGG权重函数复数域多元线性回归算法的谐波责任分摊方法

针对现有多谐波源责任分摊方法中存在的测量平差问题,对谐波责任稳健估计方法进行了研究。为了克服系统背景谐波电压波动的影响,提出基于复残差的背景谐波电压划分方法,引入中国科学院大地测量与地球物理研究所提出的IGG权重函数,基于复数域多元线性回归数学模型,在各时段内重复使用IGG权重函数确定回归系数,以提高背景谐波电压中样本筛选的抗差性;结合等效谐波阻抗的置信区间,提出了评估结果的检验方法;对IEEE 14节点测试系统进行仿真,仿真结果表明所提多谐波源责任分摊方法能够有效克服系统背景谐波电压波动的影响,并与现有分摊方法进行比较,验证所提方法的准确性和可行性。     

含分布式谐波源的配电网多谐波源责任划分

大规模新能源发电、电动汽车等的接入使配电网谐波具有随机性、波动性、时变性等特点,同时导致配电网的结构和运行特性更加复杂,增加电网故障发生的概率,谐波新特征及故障干扰导致传统谐波责任划分的精度和效率降低。该文提出大规模分布式谐波源接入背景下的配电网多谐波源责任划分方法。分析含大规模分布式谐波源的配电网谐波新特征,提出利用多因变量复数域偏最小二乘法(multi-variable complex partial least squares,M-CPLS)进行多个谐波源责任的同时划分;研究故障时各谐波源的稳态谐波电流波动特征并提出利用小波变换对故障数据进行辨识;提出基于回归模型系数波动的有效数据选择方法。所提方法提高多谐波源场景下责任划分的计算效率,降低回归模型系数波动造成的误差干扰,提高谐波责任划分的准确度并增强算法抗故障干扰的性能。基于IEEE 34和IEEE 37节点配网系统仿真算例和监测平台的实测数据,验证所提方法的有效性和准确度。     

考虑系统谐波阻抗改变的谐波责任定量划分方法

谐波责任定量划分的关键是谐波阻抗的准确辨识,现有的谐波阻抗辨识研究大都是基于系统谐波阻抗不变的假设,不能完全适应系统谐波阻抗阶段性改变的情况。基于此,提出一种新的谐波责任定量划分方法以适应系统谐波阻抗的改变。首先对谐波电压和谐波电流测量数据进行加窗简化处理,得到系统谐波阻抗的粗估值,利用小波变换模极大值法检测出系统谐波阻抗发生改变的时间,以此对测量数据进行分段处理;然后,对每一段的数据采用稳健整体最小二乘回归对系统谐波阻抗进行精确估计,进而求得每段的谐波责任;最后,采用定义的总谐波责任指标来定量评估谐波源的谐波责任。三馈线系统和IEEE 13节点系统的仿真结果验证了所提方法在系统谐波阻抗改变情况下的有效性和准确性。