基于广义回归神经网络的谐波源建模

提出了一种基于广义回归神经网络采用实测数据的谐波源建模方法。引入电压运行度和功率负荷度概念,通过广义回归神经网络将它们与各次谐波电流幅值之间的非线性映射关系建立谐波源模型。在该模型中,对网络平滑系数进行了优化设计,将最小检测误差对应的平滑系数用于网络训练;对谐波源在不同运行条件下的负荷度-电流特性进行了研究,根据电压运行度和功率负荷度估计各次谐波电流幅值。以某中频炉实测数据为例,结果表明该模型计算值与实测值的误差很小,具有人为确定参数少、训练时间短、精度高等优点,是一种有效的谐波源建模方法。     

基于概率谐波电流源的交流电力机车模型研究

本文基于大量实测数据,采用一种改进的最大熵法分析了交流机车负荷谐波的分布特性,并在PSCAD仿真平台上搭建了交流电力机车的等效电流源模型。电流源基波分量以三电平四象限整流桥模拟,用于仿真机车负荷的冲击性以及不对称性对电网的影响。谐波分量则利用MATLAB接口模块实现了概率谐波电流源,考虑了谐波受各种随机因素的影响。由于谐波电流源模型基于实测数据,故仿真结果更接近实际情况。     

一种基于BP神经网络的负荷谐波电流辨识方法

以非线性负荷的差分方程模型为理论基础,提出了一种基于BP（Back Propagation）神经网络的负荷谐波电流辨识方法。针对电网频率时变的特点,采用加窗离散傅里叶变换和双峰谱线插值算法确定供电系统的频率和施加在负荷上的基波电压;为提高BP神经网络的泛化能力,对在公用电网联接点处实测到的电压电流数据进行甄选,并采用贝叶斯正则化训练算法;借助已训练的具有负荷非线性特性的BP神经网络,获取基波电压激励下的负荷电流。仿真结果证明：在公用电网谐波电压限值范围内,基于BP神经网络的负荷电流总谐波畸变率与供电系统的电网容量和谐波电压几乎无关,有利于谐波责任划分以及谐波治理。     

非线性负荷扰动模拟系统设计

构建了一种基于双逆变桥结构的非线性负荷扰动模拟系统,介绍了系统的构成和电气拓扑结构,分析了系统交流测负荷电流的跟踪策略和控制方法、系统直流侧全控型器件通断稳压控制方法。通过仿真模拟产生高次谐波电流、冲击电流等典型非线性负荷实际运行,实现了较好的预期效果。同时,电能回馈部分将扰动产生的谐波、无功滤除,并反馈回电网,从而让大部分电能可以在试验中得到循环利用。     

家用电器非线性负荷的动态自适应谐波建模

为有效评估家用电器非线性负荷所产生的谐波,建立可随供电电压波动的动态自适应谐波耦合导纳矩阵模型。首先基于实测电压和电流数据,利用偏最小二乘法对家用非线性负荷的谐波耦合导纳矩阵模型参数进行求解,可有效克服数据之间的多重共线性问题,所建立的模型可体现各次谐波电压和谐波电流之间的耦合作用。进而,基于递推偏最小二乘法,提出模型参数自适应更新方法,使得模型可跟随负荷供电电压的波动而自适应调整,将负荷随供电电压波动的谐波特性准确表征出来。将该方法应用于多个典型家用非线性负荷的谐波建模,并与现有的典型谐波模型进行对比。实验结果表明,动态自适应谐波耦合矩阵模型的建模精度明显高于现有的典型谐波模型,具有更好的动态特性,并将其应用于低压配电系统准确评估谐波发射水平。     

电气机车谐波特性及多机车运行谐波电流评估方法

电气化机车由非线性大功率电力电子设备拖动,这种设备产生大量的谐波电流注入电网中,对电网的计量及安全运行造成了影响。基于PSCAD/EMTDC软件对目前常用的交直型及交直交型各类机车进行了特征谐波电流分析。在此基础上,基于Matlab软件,采用曲线拟合的方法得到了多机车同时运行的谐波电流评估因数,并通过与实测数据分析的对比,证明了这种方法的可行性,为电气化机车谐波电流评估及其他多非线性负荷汇集点谐波电流评估提供了一种参考方法。     

电弧炉负荷的三相综合建模与参数辨识

电弧炉是电力系统中的一类典型的非线性负荷,给电网带来了严重的电能质量问题。提出了一种新的电弧炉建模方法,建立了电弧炉三相综合模型。该模型在电弧热学原理的基础上,叠加了负荷波动成分,能够同时反映电弧炉对电网的谐波、电压波动及三相不平衡等影响。在此基础上,将粒子群算法（PSO）应用于实测的电流、电压数据,对模型中参数进行了辨识,辨识结果与实测数据能较好地吻合。研究结果表明该建模方法能有效地反映电弧炉运行特性,同时也验证了该辨识算法的有效性。     

低压配电系统单相非线性负荷谐波诺顿模型研究

谐波诺顿模型是一种简化的非线性负荷谐波模型,其构造和使用都是有条件的。对利用两种不同运行状态下的电压和电流波动量构造模型的方法(波动量法)进行理论分析,结果表明:电压波峰系数是影响低压配电系统单相非线性负荷谐波诺顿(Norton)模型成立的关键因素;模型只能在相同的波峰形态下构造(平顶或尖顶),且仅适用于相应的电压波形环境。实验和系统实测数据验证了这一结论。大量的实测结果还表明:在民用低压配电系统中,供电电压几乎均呈平坦波形,这为非线性负荷的谐波Norton模型参数提取提供了良好的构造和使用条件。文中还对通过投切电容器产生电压和电流波动量的方法进行了合理性分析,证实所提方法能有效地获取负荷谐波Norton模型参数。     

基于云模型的谐波电流异常检测

电力系统谐波监测是电能质量监测系统的主要工作内容,谐波电流检测能为分析设备运行状态提供依据,提出了一种基于云模型检测谐波电流是否异常的方法。根据正常运行条件下谐波电流的日95%概率值和日最大值分别建立正态云模型,利用云模型的熵来衡量正常运行方式时谐波电流的波动范围,根据正态云外隶属曲线的'3En外边界确定谐波电流的异常阈值。同时提出了谐波电流异常检测的修正算法及简化公式。将需检测的谐波电流与谐波异常阈值进行比较,可实现谐波电流的异常检测;基于云模型确定谐波电流异常阈值可以克服基于总体样本方法确定的异常阈值受样本随机不确定性影响较大的问题,同时考虑了正常数据的波动问题,确定出的异常阈值更符合客观实际,不易造成正常数据的误判。实际工程算例验证了该方法的正确性,同时说明了总体样本方法的不足。     

一种基于双窗宽滑动滤波的ip-iq谐波检测算法

为了减小在负载突增条件下对谐波电流检测的影响,提出了一种在i_p-i_q检测模型中基于双滑动平均滤波算法的谐波检测方法。建立了滑动平均滤波器的数学模型,推导出dq变换后谐波的存在形式,进而指出双滑动滤波方法在谐波检测上的优越性。利用SIMULINK搭建了无谐波和有谐波情况下的负载过零投切模型,对电网负荷投入时主干线路上的谐波电流进行了仿真。结果表明,采用双滑动平均滤波法提高了谐波电流检测的快速性并保证了稳态时谐波电流检测的精度,适应动态兼稳态过程,增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于Monte Carlo的电铁电能质量预测方法

针对电气化铁路牵引负荷具有的非线性、单相独立性和随机波动性的特点,提出一种基于Monte Carlo抽样的电铁电能质量预测方法,从而分析新建电气化铁路对电网电能质量的影响。对于新建的电铁牵引变电所,该方法在适当的边界条件下选取匹配的牵引变电所实测数据作为基础样本,在容量等效后建立其负荷电流的基波及各次谐波的概率分布模型,然后生成一组随机数,以前面得到的概率分布模型为对象,采用Monte Carlo方法进行基波及谐波的抽样,从而得到预测的新建变电所负荷数据,并可结合谐波、负序潮流程序研究其对电力系统可能产生     

基于多因素相关度的下级谐波源查找技术

随着非线性负荷接入电网,谐波污染日益严重,谐波源定位出现困难,为此提出了两种谐波源快速查找技术。基于馈线负荷分类和负荷容量谐波源查找技术,根据不同负荷注入电流期望值与经验负荷特性,给出馈线谐波风险计算公式与行业谐波风险值,快速计算不同馈线的谐波风险。基于基波功率相关度谐波源查找技术使用协方差计算谐波功率与基波功率相关度,根据不同的相关度快速计算各条馈线的谐波风险值。在分析方法的同时,以港前站10 kV实测馈线数据与以上两种方法所得计算结果进行对比,论证了两种谐波风险计算方法具有切实的工程可行性。     

基于实测数据的用电负荷谐波源建模研究

谐波分析问题一直是提高电能质量过程中的难题,为此,提出一种基于实测数据的用电负荷谐波源建模方法。首先对用电负荷对象进行分析,提出非线性负载等效为恒流源方法,建立用电负载的恒流源模型,然后通过实例建立实测数据下的用电负荷的恒流源模型,并与真实数据进行对比,确定该模型的准确性。     

并网逆变器无电网电压传感器模型预测控制

近年来,模型预测控制被广泛应用于并网逆变器的控制中。为进一步降低并网电流的谐波,提高系统的可靠性,该文提出一种并网逆变器无电网电压传感器双矢量模型预测控制方法。首先,提出一种基于改进型滑模观测器的电网电压在线观测方法,以实现无电网电压传感器控制。所提方法不需要电网的精确频率即可实现电网电压的频率自适应观测。同时,由于观测器中低通滤波器的使用,电网电压背景谐波对电流控制的影响得到一定程度的抑制。其次,为了进一步降低电流谐波,文中基于调制模型预测控制的原理提出一种双矢量模型预测控制方法,并从理论上证明了所提双矢量模型预测控制方法的有效性。详细的对比实验结果验证了所提方法的正确性。     

谐波电流对低压配电网的影响分析

在理论上分析了谐波电流对中性线和变压器的影响。利用数字式示波表FlukeView190C对低压民用负荷和办公楼配电系统的谐波状况进行了实测,实测数据基本代表了非线性负荷和低压电网的谐波现状。根据实测数据,对谐波电流引起的各种问题及其对配电网的影响进行分析研究,发现三相四线制建筑配网普遍存在三相不平衡,谐波电流放大,中性线电流过大、网损增加,变压器出力下降等问题。最后简单的提出了一些解决上述问题的对策。     

一种基于LSTM模型的电力负荷辨识方法

文中针对非侵入式负荷检测技术,提出了一种基于LSTM网络深度学习模型的负荷辨识方法。在该方法中,为避免电压、电流等信号的干扰,提出一种基于高斯窗移动变点寻优算法监测负荷事件,提取谐波分量作为负荷特征标签作为LSTM模型的输入,进而建立起内在信息间的映射关系,并依次进行模型的离线训练与负荷数据的在线辨识,实现对用电设备类型及其运行状态的精准辨识。经实验数据证明所提出的方法能准确完成对用电设备状态的辨识。     

主动配电网谐波预测预警方法的研究

提出了一种用于主动配电网谐波预测预警的方法。基于随机求和原理考虑间歇式能源投入或切出主动配电网后引起的谐波变化,对间歇式能源并网或脱网后主动配电网的谐波进行预测,作为主动配电网协调控制新能源的依据。考虑间歇式能源投入主动配电网后引起的谐波变化较大,采用云模型对谐波电流建模,利用云模型的熵来衡量正常运行方式时谐波电流的波动范围,从而确定出间歇式能源并网前后谐波电流的异常阈值。将实测数据与谐波异常阈值比较,可判断谐波电流是否异常,从而实现谐波电流预警。仿真和工程算例验证了该方法的实用性和有效性。     

谐波电流对低压配电网的影响分析

在理论上分析了谐波电流对中性线和变压器的影响.利用数字式示波表FlukeView190C对低压民用负荷和办公楼配电系统的谐波状况进行了实测,实测数据基本代表了非线性负荷和低压电网的谐波现状.根据实测数据,对谐波电流引起的各种问题及其对配电网的影响进行分析研究,发现三相四线制建筑配网普遍存在三相不平衡,谐波电流放大,中性线电流过大,网损增加,变压器出力下降等问题.最后简单的提出了一些解决上述问题的对策.     

基于准比例谐振控制的单相SVG控制策略研究

针对电力系统单相冲击性负荷的无功及谐波补偿需求,提出了一种单相SVG的控制策略,包括瞬时电流波形检测算法和基于改进比例谐振控制电流跟踪算法。瞬时电流波形检测算法能够快速准确地检测负荷电流的无功电流和谐波电流,具有延时小、受频差和电压畸变影响小等特点。改进比例谐振控制是基于谐振控制算法,针对各次谐波精确制造谐振控制回路对各主要次谐波进行精确补偿。利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序搭建单相SVG模型,对常规PI控制和改进准比例谐振控制的控制性能进行了试验对比,仿真结果验证了改进准比例谐振控制对基波无功电流和各次谐波电流的良好的跟踪性能。     

双三相永磁同步电机无差拍电流预测控制

传统PI控制器的双三相永磁同步电机四维电流矢量控制无法有效抑制交变的谐波电流分量,且动态响应速度较慢.为有效降低相电流谐波畸变率,提高矢量控制动态响应速度,提出了一种基于无差拍的双三相永磁同步电机电流预测控制策略.引入无差拍控制器控制基波平面电流,可以提高系统动态响应速度.同时,在谐波平面引入比例谐振(PR)控制器,可以实现对谐波平面电流的无静差跟踪.仿真和试验结果表明,所提出控制策略在动态响应和谐波抑制的效果上均优于基于比例积分(PI)控制器的四维电流矢量控制.