[發明專利]一種配電網負荷諧波貢獻評估的分段有界約束優化方法

有效

• 申請號: 201710909183.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107565559B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 臧天磊;何正友;符玲;陳靜;王瑜;羅杰;向悅萍;王艷
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/50
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張輝

1.一種配電網負荷諧波貢獻評估的分段有界約束優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：確定背景諧波阻抗變化的時間窗

步驟1.1：對于PCC處測量諧波電壓和諧波電流設定窗長L，在每個窗口內，以諧波電流模值為自變量，諧波電壓模值為因變量，根據進行最小二乘線性回歸分析，回歸得到的斜率即為背景諧波阻抗的粗略值，所有窗口的斜率組成背景諧波阻抗的變化曲線；其中，K為斜率，B為截距；

步驟1.2：將背景諧波阻抗的變化曲線通過哈爾小波包變換，確定背景諧波阻抗變化窗口，具體為：

1)對背景諧波阻抗的變化曲線進行哈爾小波包變換，選用小波包變換后的高頻段和

2)設置閾值其中σ為高頻段信號的標準差，N是采樣點數據；將和與閾值T比較，低于閾值T則視為噪聲，高于閾值T則視為突變，以此確定突變的時間窗；

3)確定突變窗對應的采樣集合，分別為A、B和C，則變化時間窗確定為W＝A∪(B∩C)；

步驟2：對諧波監測數據進行分段

對小樣本數據，刪除對應背景諧波阻抗突變的窗口數據，對諧波電壓和諧波電流數據以突變窗口為分界進行數據分段，認為各段的背景諧波阻抗近似恒定；對大樣本數據，直接以突變時間點為界定，對諧波監測數據進行分段；對諧波監測數據的分段數目記為M；

步驟3：建立并求解諧波貢獻評估的分段有界約束優化模型

對含兩個主諧波源負荷的配電網，設和分別為第一諧波源負荷和第二諧波源負荷在PCC處產生的諧波電壓；Z_pcc.1為除第一諧波源負荷以外的等效諧波阻抗；Z_pcc,2為除第二諧波源負荷以外的等效諧波阻抗；為電網側在PCC處產生的諧波電壓，即背景諧波電壓；為電壓與電壓的向量差；θ₁為諧波電壓與電壓的相角差；θ₂為電壓與電壓的相角差；建立待求未知參數向量γ＝[γ₁,γ₂,γ₃,γ₄,γ₅]，其中γ₁＝|Z_pcc,1|，γ₂＝|Z_pcc,2|，γ₃＝cosθ₁，γ₅＝cosθ₂；將平方誤差的絕對值作為目標函數，建立有界約束優化模型：

s.t.γ₁＞0

γ₂＞0

-1≤γ₃≤1

γ₄＞0

-1≤γ₅≤1

式中，為諧波電壓的計算值，和是諧波電壓和諧波電流的量測值，N為采樣點數；

根據所述有界約束優化模型，采用序列二次規劃法計算出未知向量γ＝[γ₁,γ₂,γ₃,γ₄,γ₅]；

步驟4：估計諧波源負荷的所有瞬時諧波貢獻

對含兩個主諧波源負荷的配電網，第一諧波源負荷和第二諧波源負荷在采樣點t_i處的諧波貢獻為：

將監測數據分為M段，各段S_j(j＝1,2,…,M)對應不同的背景諧波阻抗；諧波源負荷k在各段S_j的諧波貢獻為：

式中，N_j(j＝1,2,…,M)為分段S_j的采樣點數目，u_pcc,k為諧波源負荷k的瞬時諧波貢獻，k＝1表示第一諧波源負荷，k＝2表示第二諧波源負荷；

步驟5：計算諧波源負荷的總諧波貢獻

諧波源負荷k的總諧波貢獻為：

式中，ω_j為各數據段的權重。