【技术实现步骤摘要】
一种非线性负荷的电气特性与谐波源特性的应用
[0001]本专利技术涉及电气
，具体涉及一种非线性负荷的电气特性与谐波源特性的应用。
技术介绍
[0002]电力系统的谐波都是由谐波源——非线性设备产生的。当正弦电压施加在线性无源元件电阻、电感和电容上，其电压和电流分别为比例、微分和积分关系，其波形为同频率的正弦波。然而，当正弦电压施加在非线性元件上时，电流波形就变为非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压降，从而使电压波形也变为非正弦波。非正弦电压即使施加在线性元件上，电流也将变为非正弦波，从而使系统的电能质量进一步恶化。作为谐波源，非线性设备一般可被划分为以下几类：
[0003](1)传统非线性设备，包括变压器、旋转电机以及电弧炉等。电力系统中的变压器会产生大量的谐波。为了能充分利用变压器的磁芯材料，通常要求其在稳定状态下具有峰值磁通密度，此时磁性材料在接近非线性区或就在非线性区运行。在这种情况下，即使所加电压是正弦的，变压器的励磁电流也是非正弦的，因而包含谐波，主要是3次谐波。电机也是电力系统中的主要谐波源之一...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非线性负荷的电气特性与谐波源特性的应用，其特征在于：,它包含以下步骤：步骤(1)，建立非线性负荷谐波评估方法；步骤(2)，建立基于准同步采样的高精度谐波检测算法。2.根据权利要求1所述的一种非线性负荷的电气特性与谐波源特性的应用，其特征在于：所述的步骤(1)中的评估方法，它包含以下三种应用：应用一，针对传统大型工业非线性负荷，在理想谐波含有率与整流装置应用场景的基础上采用工程经验修正方法；应用二，针对居民家用电器负荷，在对家用电器进行分类的基础上采用基于递推偏最小二乘的动态自适应谐波建模方法；应用三，针对电动汽车充电站非线性负荷，采用基于径向基函数神经网络的谐波建模方法。3.根据权利要求2所述的一种非线性负荷的电气特性与谐波源特性的应用，其特征在于：所述的应用一中的工程经验修正方法，它包含以下步骤：1)对各次谐波含有率数据求取方均根值，且保留方均根值小数点后一位有效数字；2)根据步骤1)中方均根值与计算得出的谐波理想含有率进行修正，进而得到适合的谐波发生量。4.根据权利要求2所述的一种非线性负荷的电气特性与谐波源特性的应用，其特征在于：所述的应用二中的基于递推偏最小二乘的动态自适应谐波建模方法，它包含以下步骤：1)基于实测数据的谐波建立耦合导纳矩阵HCAM模型，所述的HCAM模型的具体形式为,式(a)中：式(a)中：分别为第i次谐波电流和第j次谐波电压的相量值；Y表征第j次谐波电压对第i次谐波电流的贡献程度；i＝1,3,
…
,K；j＝1,3,
…
,K，最高次数谐波为K；2)将(a)式扩展为(b)，式(b)中：Ii(q)＝[Iix(q),Iiy(q)]T、Uj(q)＝[Ujx(q),Ujy(q)]T分别为第q次测量的第i次谐波电流值和第j次谐波电压值的实部和虚部；为谐波耦合导纳Yij的实部和虚部组成的矩阵，其中下标x、y分别表示实部和虚部；3)将(b)式改写为，I＝UY
T
ꢀꢀꢀ
(c)，式(c)中：电流矩阵I为因变量矩阵，电压矩阵U为自变量矩阵，导纳矩阵Y为待求参数矩阵；4)利用最小二乘法计算求解式(c)后得到Y＝[(UU
T
)
‑1U
T
I]
T
；5)由于在求解模型参数时，负荷的供电电压在较小范围内波动，因此各次谐波电压数
据之间易存在多重共线性问题，矩阵UUT会出现病态，导致求解的参数不稳定。定义方差膨胀因子(varianceinflation factor，VIF)衡量自变量间的共线性程度，式(d)中，(VIF)h表示选取了h组实际电压数据时的VIF；表示第k个自变量与其余自变量之间的相关系数；6)由式(c)可知，因变量矩阵I∈Rn
×
K，自变量矩阵U∈Rn
×
K，首先通过迭代的方法从自变量矩阵和因变量矩阵中提取最大相关的潜在变量：式(e)中：tm、vm分别为U、I的第m个主成分向量；pm、qm分别为U、I的第m个主成分所对应的载荷向量；T、V分别为对应的主成分矩阵；P、Q分别为对应的载荷矩阵；UM、IM分别为U、I的残差矩阵，其中M为最大主成分数，通过交叉检验法确定。第一对主成分向量t1和v1通过求解协方差最大问题获得：假设主成分矩阵T、V之间存在如下线性关系：V＝TD+H
...
【专利技术属性】
技术研发人员：达尔罕，毛永梅，李轩，海鸿业，张理放，白露薇，蔡雨盛，宋学彬，李航，鲁继业，张江，李欣，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司，
类型：发明
国别省市：
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