[發明專利]一種基于互近似熵數據篩選的諧波源責任劃分方法

有效

• 申請號: 202010356266.5
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111693773B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 史明明;張宸宇;唐偉佳;張國江;付慧;李雙偉;范忠
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G01R31/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王方超

本發明針對如何解決背景諧波電壓波動的各種仿真工況，分析比較所提方法與傳統線性回歸法的優劣的技術需求，本發明提供一種基于CAE數據篩選的諧波源責任劃分方法，首先將采集的實測數據劃分為若干區段，將各區段實測諧波電壓、電流數據進行互近似熵值計算，保留滿足CAE閾值要求的區段，以達到排除背景諧波干擾的目的；然后利用M估計穩健回歸法對保留數據進行回歸計算，最大限度避免異常值對回歸計算的影響，得到系統諧波阻抗，從而實現準確的諧波責任劃分。

技術領域

本發明涉及一種基于互近似熵數據篩選的諧波源責任劃分方法，屬于電能質量控制技術領域。

背景技術

目前，隨著大量的電力電子設備接入電網，其造成的諧波污染已成為電網電能質量的突出問題之一。為確保電網的供電可靠性，保證供電質量，對導致電網諧波超標的用電用戶進行相應的懲罰勢在必行。準確衡量用戶諧波發射水平、明確劃分諧波責任是對電力用戶進行合理獎懲的前提。用戶諧波發射水平的估計結果是由系統等值諧波阻抗的計算得到，因此評價用戶諧波發射水平問題的關鍵在于能否對系統諧波阻抗進行準確的估計。

現有的諧波阻抗估計方法主要分為非干預式和干預式兩類。干預式通過在系統中制造短時擾動，利用公共連接點(point?of?common?coupling，PCC)處的暫態諧波電壓和電流增量的計算來實現諧波阻抗的估計。主要包括諧波電流注入法、投切電容器法等。但干預式方法會對電網運行造成干擾，因此目前干預式法在諧波阻抗測量領域并不常用。

非干預式的方法主要包括波動量法、回歸法等。采用波動量法是若不滿足系統側諧波電流源波動程度遠遠小于負荷側波動程度時的前提條件，估計誤差較大。對于線性回歸法來說，其原理是根據諧波等效電路中PCC點處的電壓、電流測量值，求解其對應方程回歸系數，從而得到諧波阻抗。然而背景諧波的干擾是影響非干預式諧波估計準確性的關鍵因素，但傳統線性回歸法在背景諧波電壓波動時擬合度較差，而實際中背景諧波電壓往往是變化的，且具有隨機性，因此傳統線性回歸法估計誤差較大。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術存在的技術缺陷，提出一種基于互近似熵數據篩選的諧波源責任劃分方法，針對如何解決背景諧波電壓波動的各種仿真工況，分析比較所提方法與傳統線性回歸法的優劣的技術需求。

本發明具體采用如下技術方案：一種基于互近似熵數據篩選的諧波源責任劃分方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟SS1：采集諧波數據電壓V_pcc和諧波數據電流I_pcc，將所述諧波數據電壓V_pcc和諧波數據電流I_pcc進行歸一化處理；

步驟SS2：將歸一化后的諧波數據劃分為n個數據區段，每個數據區段包含L個數據點；

步驟SS3：計算每個數據區段的互近似熵值CAE，并將所述互近似熵值CAE與設定閾值比較，對滿足設定閾值條件的數據進行保留，反之則進行舍棄；

步驟SS4：將所有數據區段的數據篩選完成后，利用M估計穩健回歸法計算系統諧波阻抗，得到諧波源責任劃分結果。

作為一種較佳的實施例，所述步驟SS1具體包括：

設I_ch為用戶側等效諧波源，I_sh為系統側等效諧波源，Z_ch為用戶側等效諧波阻抗，Z_sh為系統側等效諧波阻抗，h表示諧波次數；I_pcc-s為系統側等效諧波源I_s貢獻諧波電流，V_s為系統側貢獻諧波電壓；I_pcc-c為用戶側等效諧波源I_c貢獻諧波電流，V_c為用戶側貢獻諧波電壓；各參數表達如公式(1)～(4)所示：