【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网，特别是一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法。
技术介绍
1、随着电气化铁路和城市轨道交通的不断增加、新能源发电并网规模的迅速攀升、传统大型干扰源负荷保有量居高不下，且源荷互动紧密的多重因素共同作用下，电网电能质量问题越来越突出，严重影响到电网的安全、经济运行。这些因素使得电网中的电能质量问题呈现出相互耦合和相互叠加的局面，情况更加复杂。电能质量问题不仅会影响负荷的正常工作，严重的时候，还可能会导致电力设备的损坏或引发停电事故。因此，亟需立足于新的谐波特性，准确评估各用户所发射谐波对电网公共连接点(pcc)谐波电压的影响。公平划分谐波用户的责任，可以规范谐波用户接入电网行为，并为治理用户谐波问题提供理论依据。
2、针对目前电能质量监测系统监测点有限，仅靠安装在变电站母线及个别出线上的电能质量监测终端提供的监测数据无法对每个用户的谐波电压、谐波电流数据进行准确的测量，且已有的电能质量监测系统并未强制规定存储谐波相位信息，难以进行用户谐波责任划分的问题，已提出了一种利用实际电能质量监测系统统计数据，融合其它电力系统数据(如用电信息采集系统、调度系统)的监测数据关联性溯源方法。然而，当现有关联性分析方法应用于功率数据呈高频波动特点的线路时，其谐波溯源结果难以与可疑谐波源实际情况契合，无法准确定位至主要谐波源，影响后续谐波责任划分结果。
3、基于此，需要先行对可获取的高频波动功率数据进行包络处理，利用所提取的功率包络线与谐波电压数据进行关联性分析，以得到更合理的谐波问题分析结果，精确指导谐波治理
4、当前不足
5、(1)电能质量监测系统监测点有限，无法对每个用户的谐波电压、谐波电流数据进行准确的测量，且已有的电能质量监测系统并未强制规定存储谐波相位信息，难以进行用户谐波责任划分。
6、(2)现有关联性分析方法应用于功率数据呈高频波动特点的线路时，溯源结果难以反映实际情况。
7、(3)时间序列的时间窗内存在较多峰值点、谷值点，仅提取时间窗内最大值进行包络可能丢失重要信息。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，能够分析每个用户平均有功功率序列数据与谐波电压序列数据的相关性，判断其中相关性最强的用户为可疑谐波源。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，包括以下步骤：
3、步骤1：高频波动功率数据包络线提取；
4、步骤2：基于多源数据融合的关联性分析算法；
5、步骤3：基于数据包络线提取的谐波溯源。
6、在一较佳的实施例中，所述步骤1具体包括以下步骤：
7、步骤11：定义时间长度为t的各线路平均有功功率时间序列为pk(t)，t∈[t0,tn]；
8、其中，该时间序列时间窗间隔可表示为等长子区间d＝[ti-1,ti](i＝1,2,…,n)，n定义为其时间窗的个数n＝[t/d]，t＝tn-t0；
9、步骤12：分别求取各个时间窗[ti-l,ti]内平均有功功率时间序列的最大值p’max(tk)和最小值p’min(tk)，tk∈[ti-l,ti]；
10、步骤13：分别提取平均有功功率序列在各时间窗[ti-l,ti]的峰值点、谷值点，设定斜率阈值筛选出各时间窗内应保留的峰值点p’peak(tp)、谷值点p’valley(tp)，tp∈[ti-l,ti]；
11、步骤14：选取步骤12、步骤13中提取的最大值p’max(tk)和最小值p’min(tk)，tk∈[ti-l,ti]、峰值点p’peak(td)和谷值点p’valley(td)，td∈[ti-l,ti]共同作为插值节点；确定谐波电压时间序列数据与平均有功功率数据相邻数据点的时间间隔，根据两时间序列时间间隔的最小公约数，利用线性插值方法将序列插值成数据量相同、长度相同的时间序列u’(t)、pkup’(t)、pklow’(t)，t∈[t0,tn]，分别作为关注母线处谐波电压时间序列以及线路有功功率时间序列的上下包络线。
12、在一较佳的实施例中，所述步骤13具体包括以下步骤：
13、步骤131：将该时间窗内时间坐标作如下处理，并将pk(t)进行归一化处理，提取该时间窗[ti-l’,ti’]内的峰值点ppeak(tp’)共s个：
14、
15、步骤132：将峰值点si(tp(i)，ppeak(i))作为基准点，与下一个峰值点si+1(tp(i+1)，ppeak(i+1))连线，计算两点连线的斜率；
16、
17、步骤133：若该斜率小于或等于设定阈值k0，则剔除峰值点si+1，与峰值点si+2重复上述斜率筛选，否则选取峰值点si+1作为新的基准点，与下一个峰值点连线，进行斜率比较，直至该时间窗内各峰值点均进行了斜率比较；
18、步骤134：至此，形成该时间窗内峰值点p’peak(tp)，tp∈[ti-l,ti]；谷值点p’peak(tp)筛选步骤同上。
19、在一较佳的实施例中，所述步骤2具体包括：利用谐波电压时间序列数据u’(t)和已提取的功率数据包络线pkup’(t)、pklow’(t)，t∈[t0,tn]，采用式(1)公式对谐波电压时间序列数据和其中各用户平均有功功率时间序列数据进行动态相关系数计算；
20、本专利在窗宽为t0时动态相关系数绝对值定义式如式(3)：
21、
22、式中，cov(u',pk')是u’和pk’的协方差，d(u')、d(pk')分别是u’和pk’的方差；u’[i,i+t0](pk’[i,i+t0])为谐波电压时间序列u’(用户平均有功功率时间序列pk’)中第i个到第i+t0个数据；
23、当动态相关系数|r(u'，pk')|越接近于1，两个数组u’和pk’的相关性程度越高；当|r(u'，pk')|越接近于0，则两个数组u’和pk’的相关性程度越低。
24、在一较佳的实施例中，所述步骤3具体包括：
25、步骤31：从电能质量监测系统中获取关注母线上安装的电能质量监测终端采集的某段时间内的谐波电压监测数据共m个，并形成谐波电压时间序列数据u＝<u1,…,um>；
26、步骤32：从用电信息采集系统/调度系统中获取关注母线下所有用户在该段时间内的平均有功功率数据；
27、其中，设该关注母线下共接有j个用户，每个用户采集的平均有功功率数据共j个点，所形成j个用户平均有功功率时间序列数据可表示为p1＝<p11,…,p1j>、p2＝<p21,…,p2j>、……pj＝<pj1,…,pjj>；
28、步骤33：提取高频波动线路的功率数据最大值、最小值包络线，利用线性插值方法将谐波电压时间序列数据u＝<u1,…,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，其特征在于所述步骤1具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，其特征在于所述步骤13具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，其特征在于所述步骤2具体包括：利用谐波电压时间序列数据U’(t)和已提取的功率数据包络线PkUp’(t)、PkLow’(t)，t∈[t0,tN]，采用式(1)公式对谐波电压时间序列数据和其中各用户平均有功功率时间序列数据进行动态相关系数计算；
5.根据权利要求3所述的一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，其特征在于所述步骤3具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，其特征在于所述步骤1具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于数据包络线提取的谐波溯源方法，其特征在于所述步骤13具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于数据包络线提取的谐...
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