[發明專利]基于波動量法的用戶側諧波發射水平實用化的估計方法

有效

• 申請號: 201110023663.1
• 申請日: 2011-01-21
• 公開（公告）號: CN102135569A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 沈沉;王詩超;程建洲
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.基于波動量法的用戶側諧波發射水平實用化的估計方法，其特征在于，用戶側諧波發射水平是描述某一用戶側諧波源接入電力系統時，在供電側與用戶側的公共聯結點PCC處所產生的諧波電壓壓降在供電側的諧波波動和諧波阻抗相對于用戶側的諧波波動和諧波阻抗，能忽略不計的情況下，所述方法是在供電側的計算機中依次按照以下步驟實現的：

步驟(1)數據的采集與預處理，其具體步驟如下：

步驟(1.1)負荷閉合時，用示波器在所述公共聯結點PCC處采集t秒內的電壓和電流

步驟(1.2)用快速傅立葉變換FFT將時域信號變換為頻域信號，獲得所述電壓電流的從基波到M次諧波的M個諧波分量，各次諧波分量均含有n_f個頻域采樣點，其中，

nf=t0.02;]]>

步驟(2)計算精度系數H值，所述精度系數H為供電側諧波源在采樣時產生的波動在所述公共聯結點PCC處的總波動中所占的比重，在[0，1]范圍內取值，其具體步驟如下：步驟(2.1)按照步驟(1.1)所述方法采集切負荷時的所述公共聯結點PCC處的電壓和電流依據步驟(1.2)所述方法獲得各次諧波分量后，單獨分析第h次諧波分量，其中h取1到N間任意整數，按照公式計算切負荷情況下第h次諧波電壓的波動量值其中，i是采樣點的序列號，i＝1…I，I＝n_f-n′_f，間隔點數n′_f為或

步驟(2.2)按照步驟(1.1)所述方法采集未切負荷時的所述公共聯結點PCC處電壓和電流按照步驟(2.1)所述方法計算未切負荷情況下的第h次諧波電壓的波動量值

步驟(2.3)依據如下公式計算估計誤差系數N_g和精度系數H：

Ng(i)=|ΔV·oh(i)ΔV·oh(i)-ΔV·ohs(i)|,]]>Ng=Σi=1INg(i)I,]]>I＝n_f-n′_f，H＝N_g-1|；

步驟(3)采用最小二乘擬合算法估計供電側第h次諧波阻抗的幅值|Z_sh|，其具體步驟如下：

步驟(3.1)對所述公共聯結點PCC處進行量測，量測多次負荷切斷與閉合情況下的數據，把每次負荷閉合時量測獲得的數據與相隔時間t秒的后繼負荷切斷時量測的數據視為一組，把該組數據視為同一工況下量測的結果，按照步驟(2)所述的方法計算出各個數據組所對應的精度系數H值，

步驟(3.2)從步驟(3.1)得到的各數據組對應的精度系數H值中，按照H＜0.05的原則篩選出滿足工程精度要求的k組在所述公共聯結點PCC處的電壓電流數據，

步驟(3.3)依據步驟(3.2)篩選出k組數據，獲得k組未切負荷時量測的在所述公共聯結點PCC處的電壓電流數據，按照步驟(2.1)所述方法計算出未切負荷時各組數據的第h次諧波電壓波動量第h次諧波電流波動量其中i＝1…I，

步驟(3.4)采用最小二乘擬合算法分別估計所述k組數據的第h次諧波阻抗幅值|Z_sh(j)|，其中j＝1…k，具體方法是，對第h次諧波電壓波動量的幅值ΔV_okh(i)、第h次諧波電流波動量的幅值ΔI_okh(i)逐一加和，獲得和其中i＝1…I，以為橫坐標、為縱坐標，采用最小二乘法擬合出一條斜率為|Z_sh(j)|的直線，

步驟(3.5)根據步驟(3.4)計算結果獲得k個供電側的第h次諧波阻抗幅值估計值，形成數據集合

步驟(4)計算第h次諧波阻抗幅值估計值的數據集的量測不確定度U₍₉₉₎與供電側第h次諧波阻抗的幅值估計值的均值所述量測不確定度U₍₉₉₎是指數據集合內的估計值|Z_sh(j)|和真實值|Z_sh|^*的最大偏差有99％的概率小于U₍₉₉₎值，其具體步驟如下：

步驟(4.1)依據如下公式計算的不確定度U₍₉₉₎′和供電側諧波阻抗的幅值估計值的均值

|Z‾sh|′=Σj=1k|Zsh(j)|k,]]>u=Σj=1k(|Zsh(j)|-|Z‾sh|′)2k(k-1),]]>U₍₉₉₎′＝3u，

步驟(4.2)根據步驟(4.1)獲得的量測不確定度U₍₉₉₎′和供電側諧波阻抗的幅值估計值的均值確定好點范圍為依據該范圍對數據集合進行壞點剔除，凡是在該區間范圍外的點均視為壞點，保留下來的新數據集合為在該范圍內的好點集合，

步驟(4.3)依據步驟(4.1)所述方法，重新計算新數據集合的量測不確定度U₍₉₉₎以及供電側第h次諧波阻抗的幅值估計值的均值

步驟(5)依據步驟(4.3)求出的供電側的第h次諧波阻抗的幅值估計值的均值按照公式計算第h次諧波發射水平其中為所述公共聯結點PCC處的第h次諧波電流。