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...     

数字化主动配电网的多谐波源谐波责任划分方法

电网中公共连接点的谐波污染是多个谐波源共同作用的结果,为了更准确地划分公共连接点各个谐波源的谐波污染责任,提出了一种基于快速独立分量分析(FastICA)的多谐波源谐波污染责任划分方法。首先,准确划分谐波污染责任的前提是准确估算背景谐波和谐波传递阻抗,提出的方法可以基于FastICA完成背景谐波和谐波传递阻抗的估算;然后将各谐波源在PCC产生的谐波电压分量在PCC总谐波电压上矢量投影,计算得到各个谐波源的谐波责任;最后完成谐波污染责任划分。     

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。     

基于子空间动态系数回归的系统谐波阻抗估计方法

系统谐波阻抗的准确估计是实现谐波责任定量划分的关键。新能源并网场景下用户侧谐波阻抗并非远大于系统侧谐波阻抗,现有估计方法精度降低甚至失效。文中提出一种基于子空间分解和动态系数回归的系统谐波阻抗估计方法。通过小波包分解将公共连接点(PCC)处谐波电压与电流的观测信号分解成多个子空间,并根据互信息值筛选出解释变量相关度最弱的子空间,以降低解释变量间相关性对回归分析的影响;考虑到网侧谐波波动会干扰PCC处谐波电压与电流间的相关性,将网侧谐波电压视作动态系数,并通过动态系数回归法求解系统谐波阻抗,以降低网侧谐波电压波动对估计结果的影响。仿真分析的结果表明,相比现有方法,所提方法拥有更好的估计精度与鲁棒性。     

电能质量数据交换格式下的谐波责任估计

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。该文从理论上证明了谐波电流责任指标与谐波电压责任指标是不一致的,考虑到电网责任,选择谐波电压责任指标来衡量谐波污染责任。考虑到目前电网电能质量监测系统只提供电压、电流统计值的实际情况,提出了一种基于电能质量数据交换格式下的谐波污染责任定量估计算法。与传统的基于瞬时值的谐波污染责任划分方法不同,提出的方法可以利用目前的电能质量监测系统实现日常的谐波污染责任监测。     

不同电能质量等级下的谐波责任划分方法

提出一种考虑不同电能质量等级下的谐波责任划分方法。首先,计算公共连接点的电压总谐波畸变率,对PCC点进行电能质量等级划分;其次,根据划分的电能质量等级对谐波电压、谐波电流数据进行分段处理,利用偏最小二乘法计算每段谐波责任;最后,求加权求和得到关注时间段的谐波责任。为验证方法的有效性,在IEEE13节点测试系统上做了仿真分析。结果表明,该方法综合考虑到电能质量的影响,较传统方法更为合理。     

基于监测数据相关性分析的用户谐波责任划分方法

针对传统谐波责任划分方法无法实现长时间尺度的动态责任划分,需要专门量测,无法利用现有监测系统数据,以及无法划分同一馈线各用户谐波责任等缺点,提出一种基于监测数据相关性分析的用户谐波责任划分方法。首先,计算电能质量监测系统中谐波电压数据序列与用电信息采集系统中各用户平均有功功率数据序列的典则相关系数,将公共连接点谐波责任划分为背景谐波责任与所关注用户谐波责任;其次,计算谐波电压与各用户有功功率的动态扭曲相关系数,用于反映各用户用电行为与公共连接点谐波电压畸变的关联关系;最后,构造并计算同时考虑关联关系、用户用电容量的长时间尺度谐波责任划分指标。利用实际监测系统中的数据验证了所提方法的有效性和实用性,能基于现有监测数据实现馈线上每个用户的长时间尺度动态谐波责任划分。     

谐波源责任划分技术的工程应用

基于线性回归的谐波源责任划分方法大多数是在电压和电流瞬时值的基础上完成的,与目前电能质量日常监测系统主要提供电压、电流有效值等统计值的现状不符.针对这种现状,提出了一种基于母线处短路容量以及可测量的电压和电流参数的可用于工程上近似估算多谐波责任划分的方法.该方法基于电能质量测试设备,获得关注PCC处的电压和各谐波源用户...     

基于互近似熵数据筛选的谐波源责任划分方法

针对背景谐波波动影响谐波责任划分准确性的问题,提出了基于互近似熵数据筛选的谐波源责任划分方法。计算谐波电压、电流数据段的互近似熵(Cross Approximation Entropy, CAE)值,利用阈值筛选的方法,保留波形模式相似的数据区段,以达到排除背景谐波干扰的目的。利用M估计稳健回归法对保留数据进行回归计算,规避异常值对系统谐波阻抗回归计算的干扰,实现准确的谐波责任划分。仿真分析结果验证了该方法的准确性和优越性。     

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。     

部分线性核估计方法在谐波责任分摊问题中的应用

准确评估公共连接点处的背景谐波电压和等效谐波阻抗是研究谐波责任分摊问题的前提。为准确评估背景谐波电压波动情况下受关注谐波源分摊的谐波责任,文中研究应用了部分线性核估计方法。为求解背景谐波电压,将背景谐波电压在受关注时段内的某一时刻按照泰勒级数展开,并把高阶项看做误差项,为保证求解的准确性,选取的目标函数在误差平方和最小的基础上考虑了展开时刻的有效邻域范围和各误差项所占权重不同对估计的影响,并利用窗宽参数控制展开时刻的邻域范围和对应误差项所占权重的大小。利用IEEE 14节点系统进行了仿真验证,并将计算结果与两种线性方法进行了比较,证明了该方法的有效性。     

基于泛正态阻抗云的谐波发射水平估计

提出了一种基于泛正态阻抗云的用于估计系统侧谐波阻抗及谐波电压发射水平的方法。首先,从波动量法的基本原理入手,通过理论分析得出利用波动量比值计算系统谐波阻抗的关键是辨识出更接近于系统谐波阻抗的波动量比值样本;其次,通过对波动量比值概率分布特征的研究,提出其泛正态分布的特征满足正态云模型的适用条件,从而利用逆向云发生器计算云的数字特征;最后,基于云模型的"3En'规则",确定阻抗筛选阈值,进而由筛选合格的样本估计系统谐波阻抗及谐波电压发射水平。对理论模型的仿真和实际工程算例的验证证明所提方法的准确性和有效性。     

基于背景谐波最小波动能量的系统侧谐波阻抗估计

系统侧谐波阻抗的计算是估计谐波发射水平的关键。文中提出了一种基于背景谐波最小波动能量的系统侧谐波阻抗估计方法。利用公共连接点量测数据的波动量构造全息矩阵,形成波动方程,将系统侧谐波阻抗的求解转化为一个最小二范数问题,用Lagrange乘子将等式约束条件并入目标函数中形成最小波动能量目标函数,精确筛选出背景谐波波动最小的波动量样本,从而求取系统侧谐波阻抗。仿真分析与实际工程案例表明该方法在求取系统侧谐波阻抗时可以有效抑制背景谐波的干扰,具有准确性和有效性。     

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。     

背景谐波阻抗变化情况下的谐波责任划分

在实际电力系统中负荷的投切会改变系统谐波阻抗,现有基于背景谐波阻抗恒定的谐波责任划分方法并不适用。文章定量研究了背景谐波阻抗变化情况下的谐波责任划分,根据背景谐波阻抗变化时谐波电压和谐波电流之间的关系,提出斜率比较法辨识背景谐波阻抗变化的时间点,以此对样本数据进行分段处理,实现数据的自适应分段。在相同段内采用几何平均回归,实现背景谐波阻抗的准确估计,并完成谐波责任的分段划分。同时,定义了背景谐波阻抗变化情况下的总谐波责任指标来更有效地衡量用户的谐波责任大小。在诺顿等效电路中对本文方法进行仿真分析,并与传统方法进行比较,验证了文中方法的有效性和准确性。     

基于修正独立随机矢量的系统侧谐波阻抗估计

随着新能源、电力电子装备的接入,电网中存在大量的谐波源,谐波污染和谐波谐振问题愈发严重。背景谐波波动变大,且用户侧通常装有滤波装置使得用户侧谐波阻抗并非远大于系统侧。系统侧谐波阻抗的准确估计对谐波的管控及谐波谐振分析等具有重要意义,而现有的谐波阻抗计算方法往往需假设背景谐波稳定且用户侧谐波阻抗远大于系统侧谐波阻抗,不符合工程实际,导致估计误差较大。因此,在独立随机矢量法的基础上,文中提出了基于公共连接点谐波电压和电流不同时间间隔的弱相关性来估计谐波阻抗的方法。通过对公共连接点谐波电压和谐波电流的相关性分析,对归一化相关系数设定阈值筛选出弱相关时段,在该时段内不同时间间隔所对应的系统侧谐波电流的相关性恒为弱相关,解得系统侧谐波阻抗。跟现有方法相比,所提方法可用较少的样本点计算出系统侧谐波阻抗,且背景谐波波动和两侧谐波阻抗比变化对所提方法的影响较小,适用范围更广泛。仿真以及工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。     

基于快速独立分量分析的系统侧谐波阻抗计算方法

提出一种基于快速独立分量分析(FastICA)计算系统侧谐波阻抗的方法。根据系统侧和用户侧谐波源变化近似独立,用FastICA对公共耦合点电压与电流波动的x-y正交分量解混得到独立分量,利用最小二乘法求得混合系数;根据混合系数之间的线性关系,计算系统侧谐波阻抗值。该方法考虑系统侧和用户侧谐波的共同影响,一定程度上削弱了系统侧谐波变化的干扰,在谐波源相角波动较大情况下,具有更高的计算精度,且无需先验数据匹配。仿真分析和现场数据计算结果表明,该方法可以有效抑制系统背景谐波干扰,得到更为准确的系统侧谐波阻抗值。     

基于独立随机矢量协方差特性的谐波发射水平评估方法

提出了一种基于独立随机矢量协方差特性的用于估计系统侧谐波阻抗及用户谐波电压发射水平的新方法。根据公共耦合点处谐波电流与系统背景谐波只有弱的联系,利用随机矢量协方差特性抵消偏差量方程中背景谐波变动项,解得系统侧谐波阻抗,并跟踪计算用户谐波电压发射水平。根据模式识别向量相似度原理提出影响因子,用于判别背景谐波变动对估计结果的影响程度。通过对实验电路的仿真和现场测试案例的分析,证明了该方法能有效抑制背景谐波变动带来的估计误差,估计结果更为合理。     

基于阻抗约束的谐波溯源方法

提出一种基于阻抗约束的公共连接点(PCC)主谐波源溯源方法。根据系统侧阻抗和用户侧阻抗固有特征,结合PCC处谐波电压电流测量信息,采用相量投影法判断系统侧的主谐波源,利用严格不等式制约判断用户侧的主谐波源。对于两侧阻抗性质不同的更复杂情况,采用几何学余弦定理和严格不等式追溯主谐波源,并从谐波源幅值大小和矢量关系加以验证。利用置信区间去除异常测量数据,对多场景实测数据进行谐波溯源分析,结果表明了文中方法的有效性。