[發明專利]基于EWT和MFDE的配電網電能質量擾動檢測方法

有效

• 申請號: 202010022709.7
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111145044B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 徐艷春;樊士榮;謝莎莎;呂密
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06F18/2411;G06F18/2135;G01R31/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.基于EWT和MFDE的配電網電能質量擾動檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：采用光學電壓互感器，對主動配電網系統中的PQ擾動信號進行提取，PQ擾動信號經過信號轉換后提取模擬信號，并對模擬信號進行預處理；

步驟2：采用經驗小波分解EWT，對預處理后的PQ擾動信號進行模態分解，得到包含特征信息的本征模態函數BLIMF；

步驟3：將包含特征信息的本征模態函數BLIMF，作為多尺度振蕩散布熵MFDE算法的輸入，利用多尺度振蕩散布熵MFDE算法，對模態分解得到的本征模態函數BLIMF進行散布熵熵值計算，計算得出PQ擾動信號在各個本征模態函數BLIMF下的多維熵值向量；

步驟4：根據步驟3求得的熵值向量經PCA降維后，作為SVM算法的輸入量；

步驟5：對含分布式能源的主動配電網系統進行PQ擾動信號識別。

2.根據權利要求1所述基于EWT和MFDE的配電網電能質量擾動檢測方法，其特征在于：所述步驟1中，搭建包含光伏、風能、電動汽車的高滲透率主動配電網系統，作為電能質量PQ擾動檢測方法有效性的測試系統；

所述搭建的測試系統是一個IEEE-13總線配電網，連接到額定功率為5MVA，運行電壓為4.16kV和0.48kV的電網；采樣頻率為3.2kHz，采樣時長為0.2s，通過對輸出信號加入20dB大小的噪聲，以測試算法的魯棒性；

主動配電網的滲透率以下述公式(1)為基準:

式中，P_i,DG-non為系統內第i個分布式電源的裝機容量；n為系統內分布式電源個數；P_L,sum為系統內負荷總功率。

3.根據權利要求1所述基于EWT和MFDE的配電網電能質量擾動檢測方法，其特征在于：所述步驟1中，主動配電網系統中的PQ擾動包含以下類型：

W1-W3為風機事件組：W1為風機與公共電網并網，W2為風機與公共電網中斷，W3風機與公共電網斷開后孤島運行；

S1-S3為光伏事件組：S1為光伏電池板與公共電網并網，S2為光伏電池板與公共電網中斷，S3光伏電池板與公共電網斷開后孤島運行；

E1-E2為電動汽車事件組：E1為電動汽車大規模接入電網，E2為電動汽車大規模離網；

H1-H3為風機與光伏混合操作：H1為風機系統、光伏系統同時與公共電網并網，H2為風機系統、光伏系統同時與公共電網中斷，H3風機系統、光伏系統與公共電網同時斷開后孤島運行。

4.根據權利要求1所述基于EWT和MFDE的配電網電能質量擾動檢測方法，其特征在于：所述步驟1中，對模擬信號進行預處理方法：

首先，構建原始擾動信號的基波與諧波的頻域序列其中，最小分量幅值不得低于基波的2％，最小頻率不低于45Hz，并以這組頻率作為中心頻率，計算ψ_i，帶通濾波器的帶寬BW_i＝10+2γf_iHz；諧波頻譜X_H(ω)可由下式(6)計算得出:

式中，X_H為諧波頻譜，ω為輸入信號頻率,i為主頻次數，Λ₁為頻域序列，φ_i為經驗小波函數、ψ_i(ω)經為驗尺度函數；

從原始頻譜X(ω)中減去諧波頻譜X_H(ω)得到只包含間諧波殘留頻譜X_R(ω)，構造最小分量幅值不得低于基波的2％，最小頻率不低于5Hz的間諧波序列將Λ₁、Λ₂結合并以升序排列即可得到對Λ₃序列中，相鄰不超過±5Hz的分量分為一組，以確保實際頻率僅被考慮用于濾波器設計，從而提取單頻分量；經處理后的頻率序列Λ＝{f_i}_i＝1,2,…N，N≤M₁+M₂，為信號中存在的最終頻域序列，間距超過10Hz的頻率分量都得以被準確的分割。