一种风电机组高谐波补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及风力发电机测试技术领域，具体涉及一种风电机组高谐波补偿方法及系统，包括：获取风电机组的电压时序序列以及该序列中每个电压值对应的风速，将该序列分段成多个电压时序子段，并确定目标电压时序子段；根据各目标电压时序子段中相同位置的电压值以及对应的风速，确定去噪电压时序子段及其每个电压值对应的拟合风速；根据去噪电压时序子段的谐波影响程度、电压时序子段相对去噪电压时序子段的偏离程度、电压时序子段中每个位置的电压值对应的风速以及拟合风速，测试出电压时序子段中每个电压值对应的谐波影响程度，并对电压值进行去谐波补偿。本发明专利技术通过准确测试出风力发电机的谐波影响程度，提高了谐波补偿准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组高谐波补偿方法及系统


[0001]本专利技术涉及风力发电机测试
，具体涉及一种风电机组高谐波补偿方法及系统。

技术介绍

[0002]风力发电作为清洁能源之一，是我国电力能源的重要组成部分。在风力发电过程中，常常会产生谐波，谐波具有传感性，会对电力系统造成污染，例如会导致设备过热、电力损耗、共振等问题，严重情况下会导致设备损坏。因此，在风力发电过程中，通常需要对风电机组发电产生的谐波进行测试，继而进行补偿，然后才可以进入电力系统中。
[0003]现有在对风电机组发电产生的谐波进行测试时，通过对风电机组的输出电压变化幅值进行采集，并对采集的电压幅值进行分析来确定谐波影响程度。衡量谐波影响程度的指标有多种，如THD(Total Harmonic Distortion，总谐波畸变)、TDD(Total Demand Distortion，总需量畸变)等。但是由于采集的电压幅值可能会受到噪声、风速本身变化等因素的影响，导致所确定的谐波影响程度不够准确，从而影响后续谐波补偿的精确性。虽然现有技术中存在均值滤波、中值滤波等多种常规的去噪方法，但是由于风电机组的输出电压本身的波动性较大，且又受到不同程度的谐波的影响，导致这些常规去噪方法的去噪效果较差，从而无法有效提高谐波影响程度的确定准确性。因而，如何准确确定风电机组的谐波影响程度，进而进行精准的谐波补偿，成为一个亟待解决的重要问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种风电机组高谐波补偿方法及系统，用于解决现有由于确定谐波影响程度不够准确，导致谐波补偿精确性低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种风电机组高谐波补偿方法，包括以下步骤：获取风电机组的电压时序序列以及所述电压时序序列中每个电压值对应的风速，对所述电压时序序列进行分段，获取至少两个电压时序子段；确定每两个所述电压时序子段之间的相似程度，并根据所述相似程度，筛选出至少两个目标电压时序子段；根据各个所述目标电压时序子段中相同位置的电压值以及所述相同位置的电压值对应的风速，确定去噪电压时序子段以及所述去噪电压时序子段中每个位置的电压值对应的拟合风速；确定所述去噪电压时序子段的谐波影响程度以及各个所述电压时序子段相对所述去噪电压时序子段的偏离程度，并根据各个所述电压时序子段和所述去噪电压时序子段中每个相同位置的电压值对应的风度和拟合风速的差异，以及所述去噪电压时序子段的谐波影响程度和各个所述电压时序子段对应的所述偏离程度，确定各个所述电压时序子段中每个位置的电压值对应的谐波影响程度；
根据各个所述电压时序子段中每个位置的电压值对应的谐波影响程度，对各个所述电压时序子段中每个位置的电压值进行去谐波补偿。
[0006]进一步的，对所述电压时序序列进行分段，获取至少两个电压时序子段，包括：利用不同的分段长度对所述电压时序序列进行分段，获取不同的分段长度对应的各个初始电压时序子段；对同一分段长度对应的各个初始电压时序子段进行趋势项分解，获取同一分段长度对应的各个趋势项子段；确定同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度，并根据所述趋势相似度，确定不同的分段长度对应的趋势相似指标值；根据不同的分段长度对应的趋势相似指标值，确定最优的分段长度，并将所述最优的分段长度所对应的各个初始电压时序子段，确定为所述至少两个电压时序子段。
[0007]进一步的，确定同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度，并根据所述趋势相似度，确定不同的分段长度对应的趋势相似指标值，包括：确定同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段中相同位置的电压值对应的变化斜率值之间的差值绝对值；根据同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段所对应的所有差值绝对值中的最大值以及所有差值绝对值的平均值，确定同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段之间的差异指标值，所述所有差值绝对值中的最大值以及所有差值绝对值的平均值均与所述差异指标值成正相关关系；对所述差异指标值进行负相关归一化，从而得到同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度；根据同一分段长度对应的所有相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度中的最小值和平均值，确定不同的分段长度对应的趋势相似指标值，所述所有相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度中的最小值和平均值均与所述趋势相似指标值成正相关关系。
[0008]进一步的，确定最优的分段长度，包括：确定不同的分段长度对应的趋势相似指标值中的最大值，并将最大值对应的分段长度确定为最优的分段长度。
[0009]进一步的，确定每两个所述电压时序子段之间的相似程度，包括：将所述电压时序子段分解成不同频次对应的分解电压时序子段，并确定每两个所述电压时序子段对应的相同频次的分解电压时序子段之间的动态时间规整距离；确定不同频次对应的占比权重值，频次越大，对应的占比权重值越小；根据每两个所述电压时序子段对应的相同频次的分解电压时序子段之间的动态时间规整距离以及对应频次对应的占比权重值，对所述动态时间规整距离进行加权求和，并将加权求和的负相关归一化结果确定为每两个所述电压时序子段之间的相似程度。
[0010]进一步的，筛选出至少两个目标电压时序子段，包括：判断每两个所述电压时序子段之间的相似程度是否大于设定程度阈值，若大于所述设定程度阈值，则将对应的两个所述电压时序子段确定为目标电压时序子段。
[0011]进一步的，确定去噪电压时序子段，包括：根据各个所述目标电压时序子段中每个相同位置的电压值的平均值，从而得到各
个所述目标电压时序子段中每个相同位置对应的电压均值；根据各个所述目标电压时序子段中每个相同位置的电压值与对应电压均值的差异，确定各个所述目标电压时序子段中每个位置的电压值对应的电压聚集程度；根据所述电压聚集程度，确定各个所述目标电压时序子段中每个位置的电压值对应的参考置信度；确定各个所述目标电压时序子段中每个位置的电压值对应的风速在电压风速变化曲线中对应的斜率值，并确定所述斜率值的负相关归一化值；根据各个所述目标电压时序子段中每个相同位置的电压值和对应的参考置信度，以及所述每个相同位置的电压值对应的风速所对应斜率值的负相关归一化值，确定去噪电压时序子段中每个位置的电压值。
[0012]进一步的，确定所述去噪电压时序子段中每个位置的电压值对应的拟合风速，包括：将各个所述目标电压时序子段中每个相同位置的电压值对应的参考置信度与对应的风速的乘积值之间的平均值，确定为所述去噪电压时序子段中每个位置的电压值对应的拟合风速。
[0013]进一步的，确定各个所述电压时序子段中每个位置的电压值对应的谐波影响程度，对应的计算公式为：其中，表示每个电压时序子段中第k个位置的电压值对应的谐波影响程度；表示每个电压时序子段相对去噪电压时序子段的偏离程度；表示去噪电压时序子段的谐波影响程度；表示每个电压时序子段中第k个位置的电压值对应的风速和所述去噪电压时序子段中第k个位置的电压值对应的拟合风速，在电压风速变化曲线上所对应的两个数据点的连线的斜率值；表示以自然常数e本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组高谐波补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：获取风电机组的电压时序序列以及所述电压时序序列中每个电压值对应的风速，对所述电压时序序列进行分段，获取至少两个电压时序子段；确定每两个所述电压时序子段之间的相似程度，并根据所述相似程度，筛选出至少两个目标电压时序子段；根据各个所述目标电压时序子段中相同位置的电压值以及所述相同位置的电压值对应的风速，确定去噪电压时序子段以及所述去噪电压时序子段中每个位置的电压值对应的拟合风速；确定所述去噪电压时序子段的谐波影响程度以及各个所述电压时序子段相对所述去噪电压时序子段的偏离程度，并根据各个所述电压时序子段和所述去噪电压时序子段中每个相同位置的电压值对应的风度和拟合风速的差异，以及所述去噪电压时序子段的谐波影响程度和各个所述电压时序子段对应的所述偏离程度，确定各个所述电压时序子段中每个位置的电压值对应的谐波影响程度；根据各个所述电压时序子段中每个位置的电压值对应的谐波影响程度，对各个所述电压时序子段中每个位置的电压值进行去谐波补偿。2.根据权利要求1所述的一种风电机组高谐波补偿方法，其特征在于，对所述电压时序序列进行分段，获取至少两个电压时序子段，包括：利用不同的分段长度对所述电压时序序列进行分段，获取不同的分段长度对应的各个初始电压时序子段；对同一分段长度对应的各个初始电压时序子段进行趋势项分解，获取同一分段长度对应的各个趋势项子段；确定同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度，并根据所述趋势相似度，确定不同的分段长度对应的趋势相似指标值；根据不同的分段长度对应的趋势相似指标值，确定最优的分段长度，并将所述最优的分段长度所对应的各个初始电压时序子段，确定为所述至少两个电压时序子段。3.根据权利要求2所述的一种风电机组高谐波补偿方法，其特征在于，确定同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度，并根据所述趋势相似度，确定不同的分段长度对应的趋势相似指标值，包括：确定同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段中相同位置的电压值对应的变化斜率值之间的差值绝对值；根据同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段所对应的所有差值绝对值中的最大值以及所有差值绝对值的平均值，确定同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段之间的差异指标值，所述所有差值绝对值中的最大值以及所有差值绝对值的平均值均与所述差异指标值成正相关关系；对所述差异指标值进行负相关归一化，从而得到同一分段长度对应的每相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度；根据同一分段长度对应的所有相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度中的最小值和平均值，确定不同的分段长度对应的趋势相似指标值，所述所有相邻两个趋势项子段之间的趋势相似度中的最小值和平均值均与所述趋势相似指标值成正相关关系。
4.根据权利要求2所述的一种风电机组高谐波补偿方法，其特征在于，确定最优的分段长度，包括：确定不同的分段长度对应的趋势相似指标值中的最大值，并将最大值对应的分段长度确定为最优的分段长度。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌斌，韩猛，申宁，陈晓东，韩伟，刘铁，闫秋峰，
申请(专利权)人：山东泰开电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：