一种基于波形匹配的谐波电压责任的划分方法技术

本发明专利技术公开了一种基于波形匹配的谐波电压责任的划分方法，包括：步骤10）采集谐波测试数据，形成谐波数据序列；步骤20）设置基本匹配参数；步骤30）计算欧氏距离：根据步骤20）设置的基本匹配参数，对步骤10）形成的谐波数据序列按子序列顺序进行归一化处理，得到谐波样本数据，计算谐波样本数据中谐波电压与谐波电流的欧氏距离；步骤40）筛选子序列：计算每个子序列的相似度，筛选出相似度不小于设置值的子序列；步骤50）划分谐波责任：通过最小二乘法估算出筛选出的子序列的系统侧等效谐波阻抗，利用等效谐波阻抗的均值，计算谐波电压责任。该方法能够利用谐波幅值数据对馈线的谐波污染责任进行量化，适用于工程实际。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电能质量监控与分析
，具体来说，涉及一种基于波形匹配的谐波电压责任的划分方法。
技术介绍
随着电力系统的发展，各种传统非线性负载及光伏、风电等新能源大量接入电网，使得电网中的谐波污染越来越严重。国家标准对公用电网谐波的允许阈值做出了具体规定，但并不能科学地解决供用电双方在制定经济性评估标准上的争论。为了对谐波污染进行有效合理的经济性评估，需要在公共连接点对系统及用户承担的谐波责任进行定量划分。近年来，“非干预式”方法成为谐波责任量化研究的一个主要方向。该方法通过测量公共连接点的谐波数据来估算系统侧谐波阻抗，进而实现责任划分。该类方法对系统的运行不构成影响，具体包括了线性回归法和波动量法。上述研究方法针对的是谐波向量数据，而目前变电站的电能质量监测系统仅仅给出谐波电压或电流的幅值数据，若进行额外的谐波相角测试，将大大增加测试的费用及工作量。谐波问题对供电企业安全稳定运行及供用电双方的经济效益带来了巨大影响，为了有效利用目前变电站的谐波实测数据，减少附加相位测量的工作量，降低背景谐波波动带来的计算误差，需要提出更加实用的谐波责任量化方法。
技术实现思路
技术问题：本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于波形匹配的谐波电压责任的划分方法，该方法能够利用谐波幅值数据对馈线的谐波污染责任进行量化，避免对谐波相角的直接量测，适用于工程实际。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用一种基于波形匹配的谐波电压责任的划分方法，包括以下步骤：步骤10)采集谐波测试数据，形成谐波数据序列；步骤20)设置基本匹配参数；步骤30)计算欧氏距离：根据步骤20)设置的基本匹配参数，对步骤10)形成的谐波数据序列按子序列顺序进行归一化处理，得到谐波样本数据，计算谐波样本数据中谐波电压与谐波电流的欧氏距离；步骤40)筛选子序列：计算每个子序列的相似度，筛选出相似度不小于设置值的子序列；步骤50)划分谐波责任：通过最小二乘法估算出筛选出的子序列的系统侧等效谐波阻抗，利用等效谐波阻抗的均值，计算谐波电压责任。作为优选例，所述的步骤10)具体包括：利用谐波测量装置，采集公共连接点在测量时间内的谐波电压幅值和谐波电流幅值，并将该两种谐波测试数据形成如下式所示的谐波数据序列： U p c c - h ( 1 ) , I p c c - h ( 1 ) U p c c - h ( 2 ) , I p c c - h ( 2 ) . . . U p c c - h ( m ) , I p c c - h ( m ) ]]>式中，Upcc-h表示谐波电压幅值；Ipcc-h表示谐波电流幅值；m表示谐波数据序列长度；Upcc-h(1)表示第一次测量采集的谐波电压幅值，Ipcc-h(1)表示第一次测量采集的谐波电流幅值，Upcc-h(2)表示第二次测量采集的谐波电压幅值，Ipcc-h(2)表示第二次测量采集的谐波电流幅值，Upcc-h(m)表示第m次测量采集的谐波电压幅值，Ipcc-h(m)表示第m次测量采集的谐波电流幅值；该谐波数据序列中的每一行为其一子序列。作为优选例，所述的步骤20)中，设置基本匹配参数包括设置滑动窗口长度L，滑动距离T及相似度设定值S。作为优选例，所述的步骤30)具体包括：步骤301)滑动窗口从谐波数据序列的第1组数据开始，将滑动窗口内Upcc-h与Ipcc-h子序列分别归算到区间[-1，1]内，归一化函数为： U ‾ p 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于波形匹配的谐波电压责任的划分方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤10)采集谐波测试数据，形成谐波数据序列；步骤20)设置基本匹配参数；步骤30)计算欧氏距离：根据步骤20)设置的基本匹配参数，对步骤10)形成的谐波数据序列按子序列顺序进行归一化处理，得到谐波样本数据，计算谐波样本数据中谐波电压与谐波电流的欧氏距离；步骤40)筛选子序列：计算每个子序列的相似度，筛选出相似度不小于设置值的子序列；步骤50)划分谐波责任：通过最小二乘法估算出筛选出的子序列的系统侧等效谐波阻抗，利用等效谐波阻抗的均值，计算谐波电压责任。

【技术特征摘要】
1.一种基于波形匹配的谐波电压责任的划分方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤10)采集谐波测试数据，形成谐波数据序列；步骤20)设置基本匹配参数；步骤30)计算欧氏距离：根据步骤20)设置的基本匹配参数，对步骤10)形成的谐波数据序列按子序列顺序进行归一化处理，得到谐波样本数据，计算谐波样本数据中谐波电压与谐波电流的欧氏距离；步骤40)筛选子序列：计算每个子序列的相似度，筛选出相似度不小于设置值的子序列；步骤50)划分谐波责任：通过最小二乘法估算出筛选出的子序列的系统侧等效谐波阻抗，利用等效谐波阻抗的均值，计算谐波电压责任。2.根据权利要求1所述的基于波形匹配的谐波电压责任的划分方法，其特征在于，所述的步骤10)具体包括：利用谐波测量装置，采集公共连接点在测量时间内的谐波电压幅值和谐波电流幅值，并将该两种谐波测试数据形成如下式所示的谐波数据序列：Upcc-h(1),Ipcc-h(1)Upcc-h(2),Ipcc-h(2)Upcc-h(m),Ipcc-h(m)式中，Upcc-h表示谐波电压幅值；Ipcc-h表示谐波电流幅值；m表示谐波数据序列长度；Upcc-h(1)表示第一次测量采集的谐波电压幅值，Ipcc-h(1)表示第一次测量采集的谐波电流幅值，Upcc-h(2)表示第二次测量采集的谐波电压幅值，Ipcc-h(2)表示第二次测量采集的谐波电流幅值，Upcc-h(m)表示第m次测量采集的谐波电压幅值，Ipcc-h(m)表示第m次测量采集的谐波电流幅值；该谐波数据序列中的每一行为其一子序列。3.根据权利要求2所述的基于波形匹配的谐波污染责任量化方法，其特征在于，所述的步骤20)中，设置基本匹配参数包括设置滑动窗口长度L，滑动距离T及相似度设定值S。4.根据权利要求3所述的基于波形匹配的谐波污染责任量化方法，其特征在于，所述的步骤30)具体包括：步骤301)滑动窗口从谐波数据序列的第1组数据开始，将滑动窗口内Upcc-h与Ipcc-h子序列分别归算到区间[-1，1]内，归一化函数为： U ‾ p c c - h ( p ) = 2 U p c c - h ( p ) - U p c c - h - m i n - U p c c - h - m a x U p c c - h - m a x - U p c c - h - min ( p = 1 , 2 , 3 ... , M ) ]]> I ‾ p c c - h ( p ) = 2 I p c c - h ( p ) - I p c c - h - m i n - I p c c - h - m a x I p c c - h - m a x - I p c c - h - min ( p = 1 , 2 , 3 ... , M ) ]]>式中，表示归一化后的谐波电压幅值，Upcc-h表示归一化之前的谐波电压幅值，Upcc-h-max表示Upcc-h中的最大值，Upcc-h-min表示Upcc-h中的最小值，表示归一化后的谐波电流幅值，Ipcc-h表示归一化之前的谐波电流幅值，Ipcc-h-max表示Ipcc-h中的最大值，Ipcc-h-min表示Ipcc-h中的最小值，M为一个L长度滑动窗口内谐波电压幅值或谐波电流幅值的数据数量；p表示位于滑动窗口内的谐波电压幅值或谐波电流幅值的序号；步骤302)按下式计算归一化后子序列中谐波电压幅值与谐波电流幅值的欧氏距离： D I S = Σ p = 1 M [ U ‾ ...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱海峰，顾伟，王旭冲，储佳伟，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32