基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法及系统技术方案

本发明专利技术属于电力系统技术领域，具体公开了一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法及系统，方法包括：选择关注的时间节点和谐波次数，获取公共耦合点处的电压和电流数据以及各条馈线的电流数据；分别计算公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数，以及公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值；以相关系数和幅值比值作为双重相关评估指标，进行标准化处理；计算评估指标的权重系数，利用等级区间构造隶属度矩阵，计算各条馈线的综合评价矩阵；根据最大隶属度原则，得到配电网各馈线谐波发射水平的评估结果。本发明专利技术无需计算谐波阻抗即可定性评估谐波源谐波发射水平，计算量小，具有极强的通用性。通用性。通用性。

【技术实现步骤摘要】
基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前，以分布式光伏为主的新能源迅猛发展，形成了新能源大规模接入的新型配电系统。伴随大规模新能源分散式接入配电网，新能源具有波动性、随机性特征，受制于电力电子器件的工作特性，使得新能源输出电压电流中存在大量低频与高频谐波，电网谐波污染加剧，谐波成为新型配电系统中的主要电能质量问题。随着电力体制市场化改革和智能配电网的发展，电网和用户均对电能质量提出了更高要求，研究多谐波源谐波发射水平评估方法，对谐波溯源的规范化发展及谐波针对性治理具有积极意义。
[0004]近年来，关于谐波源谐波发射水平的研究逐步展开，且常常将所分析系统等效为诺顿电路，以公共耦合点(Point of common coupling，PCC)为参考，划分系统侧和用户侧进行分析两侧的谐波发射水平。现有方法主要有基于最小二乘法的谐波发射水平评估、基于M估计稳健回归评估方法、利用快速变化分量提取关注数据计算谐波发射水平等，上述方法均是针对系统中存在的多谐波源进行的谐波发射水平评估，是该领域有益的探索，但需要计算系统侧和用户侧的谐波阻抗，计算量较大。
[0005]此外，在实际系统中，公共连接点处的谐波问题往往由多个谐波源负荷共同作用产生的，各馈线间的谐波电流存在相互干扰问题，通过单条馈线测量的谐波发射水平判断其周围的谐波源，不够严格和客观。高比例新能源接入背景下，工作特性相似的新能源产生谐波规律相似，当它们接入某条馈线会使谐波叠加，进而使母线产生谐波电压，母线各次谐波电压与馈线各次谐波有功功率会呈现较高的相关性，因此，分析母线各次谐波电压与馈线各次谐波有功功率的相关性对于判定主要谐波源具有一定的理论指导意义。
[0006]现有方法主要从PCC点谐波电压与馈线谐波有功功率相关性角度出发，忽略谐波幅值等各项指标并不能准确衡量各条馈线的谐波发射水平。因此，在新型配电系统背景下，配网谐波源谐波发射水平评估更为困难，以往研究也未有涉及。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法及系统，利用电能质量量测装置同步采集变电站母线谐波电压和各馈线谐波电流数据，基于各条馈线和母线间的谐波相关性指标，提出评估指标谐波有功功率母线
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馈线谐波有功功率幅值比(Feeder to bus harmonic poweramplitude ratio,FBPR)，建立模糊评价数学模型，判定各谐波源的谐波发射水平。
[0008]在一些实施方式中，采用如下技术方案：
一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法，包括：选择关注的时间节点和谐波次数，获取公共耦合点处的电压和电流数据以及各条馈线的电流数据；分别计算公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数，以及公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值；以相关系数和幅值比值作为双重相关评估指标，对评估指标数据进行标准化处理；计算评估指标的权重系数，利用等级区间构造隶属度矩阵，计算各条馈线的综合评价矩阵；根据最大隶属度原则，得到配电网各馈线谐波发射水平的评估结果。
[0009]作为进一步地方案，计算公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数,具体为：U
j
和P
j
分别为公共耦合点处谐波电压序列U和各馈线谐波有功功率序列P的第j个元素，根据U
j
和P
j
数据的等级差以及总的数据量，计算得到公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数。
[0010]作为进一步地方案，计算公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值，具体为：根据第j条馈线的h次谐波电流和h次谐波电压，计算第j条馈线的h次谐波有功功率；根据第i条母线的h次谐波电流和h次谐波电压，计算第i条母线的h次谐波有功功率；某条馈线的h次谐波有功功率累加值与公共耦合点处母线的h次谐波有功功率累加的比值，即为公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值。
[0011]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价系统，包括：数据获取模块，用于选择关注的时间节点和谐波次数，获取公共耦合点处的电压和电流数据以及各条馈线的电流数据；指标计算模块，用于分别计算公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数，以及公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值；以相关系数和幅值比值作为双重相关评估指标，对评估指标数据进行标准化处理；谐波发射水平评估模块，用于计算评估指标的权重系数，利用等级区间构造隶属度矩阵，计算各条馈线的综合评价矩阵；根据最大隶属度原则，得到配电网各馈线谐波发射水平的评估结果。
[0012]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种终端设备，其包括处理器和存储器，处理器用于实现指令；存储器用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法。
[0013]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处
理器加载并执行上述的基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术评估方法无需计算谐波阻抗即可定性评估谐波源谐波发射水平，计算量小，在实际工程中具有极强的适应性和通用性；解决了多谐波源谐波责任定性判定的问题，实现了电能质量监测数据的高级分析及应用。
[0015]（2）本专利技术通过讨论母线谐波电压和馈线谐波有功功率的相关性，结合谐波有功功率幅值比指标，进行模糊评价，定性判断谐波源谐波发射水平，弥补了当前方法计算繁琐不易实现的缺陷，方法简单实用。
[0016]本专利技术的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例中的基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价的流程图；图2是本专利技术实施例中的配电网等效诺顿电路原理图；图3是本专利技术实施例中的配电网谐波发射等级评估结果示意图；图4是本专利技术实施例中的基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价的结构框图。
具体实施方式
[0018]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0019]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法，其特征在于，包括：选择关注的时间节点和谐波次数，获取公共耦合点处的电压和电流数据以及各条馈线的电流数据；分别计算公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数，以及公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值；以相关系数和幅值比值作为双重相关评估指标，对评估指标数据进行标准化处理；计算评估指标的权重系数，利用等级区间构造隶属度矩阵，计算各条馈线的综合评价矩阵；根据最大隶属度原则，得到配电网各馈线谐波发射水平的评估结果。2.如权利要求1所述的一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法，其特征在于，在获取到公共耦合点处的电压和电流数据以及各条馈线的电流数据后，对数据依次进行傅里叶变换和双边滤波处理。3.如权利要求1所述的一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法，其特征在于，计算公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数,具体为：U
j
和P
j
分别为公共耦合点处谐波电压序列U和各馈线谐波有功功率序列P的第j个元素，根据U
j
和P
j
数据的等级差以及总的数据量，计算得到公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数。4.如权利要求1所述的一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法，其特征在于，计算公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值，具体为：根据第j条馈线的h次谐波电流和h次谐波电压，计算第j条馈线的谐波有功功率；根据第i条母线的h次谐波电流和h次谐波电压，计算第i条母线的谐波有功功率；某条馈线的h次谐波有功功率累加值与公共耦合点处母线的h次谐波有功功率累加的比值，即为公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值。5.如权利要求1所述的一种基于双重相...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙媛媛，尹书林，许庆燊，孙瑞泽，李亚辉，丁磊，亓德民，孟广泽，吴兴奇，赵书慷，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：