[發(fā)明專利]一種系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗估計方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910353397.5
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110031680B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐方維;舒勤;王暢;鄭鴻儒
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: G01R27/08
• 分類號: G01R27/08;G01R27/16
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

本發(fā)明提供了一種統(tǒng)側(cè)諧波阻抗估計方法和系統(tǒng)，方法包括：建立電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)處的系統(tǒng)側(cè)電路的諾頓等效電路模型；基于諾頓等效電路模型，確定關(guān)于系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗和轉(zhuǎn)移阻抗之間的電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系；基于電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系，得到關(guān)于測量阻抗和轉(zhuǎn)移阻抗之間的波動關(guān)系；基于波動關(guān)系確定目標(biāo)矩陣和目標(biāo)向量；基于目標(biāo)矩陣和目標(biāo)向量，構(gòu)建用于表征轉(zhuǎn)移阻抗的大小與目標(biāo)矩陣和目標(biāo)向量之間的函數(shù)關(guān)系的轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù)；基于轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù)的最小值和電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗的估計值。本發(fā)明緩解了傳統(tǒng)的系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗計算方法計算結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，從而實(shí)現(xiàn)了即使在背景諧波較大時仍能得到準(zhǔn)確的系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗估計方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，非線性負(fù)荷的大量使用使諧波成為不可忽視的電能質(zhì)量問題之一。諧波的危害十分嚴(yán)重，它不僅對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成危害，而且導(dǎo)致不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。為了治理諧波污染，合理量化諧波責(zé)任，在公共連接點(diǎn)對系統(tǒng)和用戶的諧波發(fā)射水平進(jìn)行合理的評估，因此就需要準(zhǔn)確的估計系統(tǒng)諧波阻抗。現(xiàn)有對系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗進(jìn)行計算的方法通常都存在著計算結(jié)果受背景諧波影響較大的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗估計方法和系統(tǒng)，緩解了傳統(tǒng)的系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗計算方法計算結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，從而實(shí)現(xiàn)了即使在背景諧波較大時仍能得到準(zhǔn)確的系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗的技術(shù)效果。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗估計方法，包括：建立電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)處的系統(tǒng)側(cè)電路的諾頓等效電路模型；基于所述諾頓等效電路模型，確定關(guān)于所述系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗和轉(zhuǎn)移阻抗之間的電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系；基于所述電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系，得到關(guān)于測量阻抗和所述轉(zhuǎn)移阻抗之間的波動關(guān)系；其中，所述測量阻抗為基于在所述電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)處采集到的諧波電壓值和/或諧波電流值確定的；基于所述波動關(guān)系確定目標(biāo)矩陣和目標(biāo)向量，其中，所述目標(biāo)矩陣為所述轉(zhuǎn)移阻抗的波動系數(shù)矩陣，所述目標(biāo)向量為所述轉(zhuǎn)移阻抗的波動向量；基于所述目標(biāo)矩陣和所述目標(biāo)向量，構(gòu)建用于表征轉(zhuǎn)移阻抗的大小與所述目標(biāo)矩陣和所述目標(biāo)向量之間的函數(shù)關(guān)系的轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù)；基于所述轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù)的最小值和所述電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定所述系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗的估計值。

進(jìn)一步地，確定所述測量阻抗包括：在所述電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)處，采集多個諧波電壓值和多個諧波電流值，分別得到諧波電壓觀測數(shù)據(jù)組和諧波電流觀測數(shù)據(jù)組；對所述諧波電壓觀測數(shù)據(jù)組和所述諧波電流觀測數(shù)據(jù)組做去均值操作，分別得到去均值化諧波電壓值和去均值化諧波電流值；基于所述去均值化諧波電壓值和所述去均值化諧波電流值確定所述測量阻抗。

進(jìn)一步地，基于所述轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù)和所述電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定所述系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗的估計值包括：利用拉格朗日乘子法確定所述轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù)的最小值；基于所述轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù)的最小值和所述電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定所述系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗的估計值。

進(jìn)一步地，基于所述轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù)的最小值和所述電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定所述系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗的估計值包括：確定所述轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù)的數(shù)值為所述最小值時，所述轉(zhuǎn)移阻抗的取值，并將該取值作為最小轉(zhuǎn)移阻抗；結(jié)合所述最小轉(zhuǎn)移阻抗和所述電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系確定所述系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗的估計值。

進(jìn)一步地，對所述諧波電壓觀測數(shù)據(jù)組和所述諧波電流觀測數(shù)據(jù)組做去均值操作，分別得到去均值化諧波電壓值和去均值化諧波電流值包括：通過公式對所述諧波電壓觀測數(shù)據(jù)組進(jìn)行去均值操作，得到所述去均值化諧波電壓值；其中，為所述諧波電壓觀測數(shù)據(jù)組，為諧波電壓觀測數(shù)據(jù)的平均值，為所述去均值化諧波電壓值，N為所述諧波電壓觀測數(shù)據(jù)組中諧波電壓值的采集個數(shù)；通過公式對所述諧波電流觀測數(shù)據(jù)組進(jìn)行去均值操作，得到所述去均值化諧波電流值；其中，為所述諧波電流觀測數(shù)據(jù)組，為諧波電流觀測數(shù)據(jù)的平均值，為所述去均值化諧波電流值。