[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)規(guī)劃時間序列相似性算法的諧波溯源方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810879919.0
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109239456B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張逸;王攸然;邵振國;張嫣;阮正鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G06F16/2458;G06Q50/06
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明提供一種基于動態(tài)規(guī)劃時間序列相似性算法的諧波溯源方法，其包括：從電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)中獲取某條母線上裝的電能質(zhì)量監(jiān)測終端采集的一段時間內(nèi)的諧波電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)；從用電信息采集系統(tǒng)中獲取此條母線所供電的所有用戶的此時段內(nèi)的用電有功功率數(shù)據(jù)；使用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法處理諧波電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)和用電有功功率數(shù)據(jù)；使用基于動態(tài)規(guī)劃原理求解時間序列數(shù)據(jù)相似性的算法求解每個用戶用電有功功率序列數(shù)據(jù)與公共連接點(diǎn)諧波電壓序列數(shù)據(jù)的相關(guān)性，并進(jìn)行諧波溯源。本發(fā)明充分挖掘大量部署的智能電表數(shù)據(jù)價(jià)值，通過用戶用電情況與諧波情況的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析結(jié)果，推斷引起諧波問題的可能用戶，為準(zhǔn)確的諧波責(zé)任劃分、未來依質(zhì)定價(jià)和精準(zhǔn)治理提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于動態(tài)規(guī)劃時間序列相似性算法的諧波溯源方法。

背景技術(shù)

電力電子負(fù)荷越來越多地接入電網(wǎng)，使得電網(wǎng)中的諧波情況更加復(fù)雜，影響負(fù)荷正常工作，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致電力設(shè)備損壞或引發(fā)停電事故。實(shí)際電力系統(tǒng)中一條母線往往連接多個發(fā)出諧波的用戶，這些用戶間的諧波相互影響，如何根據(jù)已有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確定位諧波源，是定量劃分諧波責(zé)任的基礎(chǔ)，也是有效治理諧波，保證電網(wǎng)和用戶安全高效運(yùn)行的前提。

目前諧波溯源方法可分為兩種：諧波功率方向法和責(zé)任分?jǐn)偡ā９β史较蚍ㄓ糜趨^(qū)分系統(tǒng)側(cè)和用戶側(cè)哪一側(cè)為主要諧波源，對于同一母線上連接多個諧波源時難以使用，所以諧波責(zé)任分?jǐn)偡椒ǜ鼮槌Ｓ谩ＶC波責(zé)任分?jǐn)偡▽?shí)際上同時進(jìn)行諧波溯源與諧波責(zé)任分?jǐn)偅紫韧ㄟ^工程經(jīng)驗(yàn)判斷疑似諧波源，再使用專門測試得到的數(shù)據(jù)求解諧波責(zé)任指標(biāo)，結(jié)果較大的認(rèn)為是主要諧波源。

目前此問題存在以下技術(shù)缺陷：

1、現(xiàn)有的責(zé)任分?jǐn)偡椒ㄈ绫尘爸C波電壓分析法、分段線性化法等，都需要對母線的諧波電壓和各饋線的諧波電流進(jìn)行精確測量，利用包含幅值和相角的采樣值進(jìn)行計(jì)算，但目前國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一推廣的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)均只能提供諧波電壓電流的3分鐘統(tǒng)計(jì)值，這導(dǎo)致現(xiàn)有所有方法均無法適用。

2、現(xiàn)有的責(zé)任分?jǐn)偡椒ù蠖嗷诙虝r測量的瞬時數(shù)據(jù)，但是諧波是長期存在的穩(wěn)態(tài)量，通過短時間瞬時數(shù)據(jù)測量進(jìn)行諧波溯源和責(zé)任分?jǐn)偛粔驕?zhǔn)確，也很難得到多方認(rèn)可和接受。

3、目前電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)有限，無法做到對每個專變用戶均進(jìn)行監(jiān)測，僅靠安裝在變電站母線上的電能質(zhì)量監(jiān)測終端提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)無法對每個用戶的諧波含量進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。

4、現(xiàn)有諧波責(zé)任計(jì)算方法都基于諾頓等效電路，理論上需要已知系統(tǒng)側(cè)和各個諧波源的諾頓等效電流源諧波電流，但是由于這一電流無法測量得到，通常使用支路電流進(jìn)行近似計(jì)算，由于諧波源之間的耦合及其交互影響，這種近似計(jì)算將導(dǎo)致諧波責(zé)任指標(biāo)計(jì)算存在較大誤差，甚至引起諧波溯源不準(zhǔn)確的問題。

5、現(xiàn)有諧波責(zé)任分?jǐn)偡椒ㄊ鼙尘爸C波電壓波動影響大，目前通過數(shù)據(jù)篩選法或諧波來源分析法削弱背景諧波電壓波動對諧波責(zé)任劃分求解的影響，這些方法都不能從根本上解決這一問題。

因此，實(shí)際工程上，迫切需要一種利用實(shí)際電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，融合其它電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)(如用電信息采集系統(tǒng)的用戶用電數(shù)據(jù))，基于時間序列相似性算法的諧波溯源新方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于動態(tài)規(guī)劃時間序列相似性算法的諧波溯源方法。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于動態(tài)規(guī)劃時間序列相似性算法的諧波溯源方法，其包括以下步驟：步驟S1：從電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)中獲取某條母線的公共連接點(diǎn)PCC上裝的電能質(zhì)量監(jiān)測終端采集的一段時間內(nèi)的諧波電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，并形成時間序列數(shù)據(jù)；步驟S2：從用電信息采集系統(tǒng)中獲取此條母線所供電的所有用戶的此時段內(nèi)的用電有功功率數(shù)據(jù)，并形成時間序列數(shù)據(jù)；步驟S3：使用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法處理諧波電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)和用電有功功率數(shù)據(jù)，形成諧波電壓和用電有功功率的標(biāo)準(zhǔn)化序列數(shù)據(jù)；步驟S4：使用基于動態(tài)規(guī)劃原理求解時間序列數(shù)據(jù)相似性的算法求解每個用戶用電有功功率序列數(shù)據(jù)與公共連接點(diǎn)諧波電壓序列數(shù)據(jù)的相關(guān)性，并進(jìn)行諧波溯源。