本申请涉及一种基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，包括：步骤S1，获取公共连接点处的谐波电压和电流，建立公共连接点处的等效关系式，并利用谐波阻抗和系统侧谐波电压变化特性建立目标函数约束；步骤S2，将谐波阻抗变化曲线用勒让德多项式进行拟合，通过最优化理论求解得到谐波阻抗估计，再利用阶数筛选方法确定最佳的勒让德多项式拟合阶数；步骤S3，通过突变点筛选算法确定阻抗突变点，根据阻抗突变点对数据进行分段，对每一段用步骤S1和步骤S2进行谐波阻抗估计，最后将分段估计结果整合得到最终的谐波阻抗变化曲线。通过本申请，能够提高谐波阻抗的估计精度。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及变谐波阻抗估计，具体涉及一种基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法。
技术介绍
1、随着配电网向智能电网转变，大量电力电子设备(如变频器、整流器和电子开关)与可再生能源并入到电网中，谐波问题日益严重。谐波含量增大不仅会影响电气设备的正常使用，更会引发安全事故，威胁电力系统的稳定运行。准确估计谐波阻抗对后续的谐波发射水平评估，谐波治理，系统稳定性预测具有重要意义。
2、然而，传统的谐波估计方法往往认为系统侧谐波阻抗是恒定不变的或小范围波动的，但考虑到电力系统是一个复杂时变的系统，当发生运行方式改变、电容器投切、拓扑改变等情况时，这种假设不再成立，光伏等新能源接入更是加剧了这种时变性。此时，传统的估计方法会存在较大误差，难以准确跟踪谐波阻抗的变化，同时，当公共连接点(pcc)两侧的谐波阻抗比以及背景谐波较大时，传统方法的估计误差往往较大。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提出一种基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，以提高谐波阻抗的估计精度。
2、为实现上述目的，本申请实施例提供一种基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，所述方法包括：
3、步骤s1，获取公共连接点处的谐波电压和电流，建立公共连接点处的等效关系式，并利用谐波阻抗和系统侧谐波电压变化特性建立目标函数约束；
4、步骤s2，将谐波阻抗变化曲线用勒让德多项式进行拟合，通过最优化理论求解得到谐波阻抗估计，再利用阶数筛选方法确定最佳的勒让德多项式拟合阶数；
5、步骤s3，通过突变点筛选算法确定阻抗突变点，根据阻抗突变点对数据进行分段，对每一段用步骤s1和步骤s2进行谐波阻抗估计，最后将分段估计结果整合得到最终的谐波阻抗变化曲线。
6、优选地，所述目标函数约束为：
7、
8、
9、α＝[a1,a2,…,ak]h
10、其中，vpcc是公共连接点处pcc的电压，ipcc是公共连接点处pcc的电流，代表变化的二阶范数，minj(α)表示在特定的基函数下求取α，使最小，为勒让德多项式。
11、优选地，所述步骤s2，包括：
12、步骤s21，基函数采用勒让德多项式，勒让德多项式通常用pn(x)表示，其递推公式为
13、(n+1)pn+1＝(2n+1)xpn(x)-npn-1(x)
14、具体表达式为
15、
16、将勒让德多项式代入φ(t)，此时，
17、
18、步骤s22，将代入中，对α求导，得到：
19、
20、代表ipcc的共轭转置，令上式为零，求得：
21、
22、根据最优化理论，此时得到使j(α)j最小的α的最优估计，进而可以得到系统测谐波阻抗和谐波电压的最优估计
23、步骤s23，通过遍历确定最佳的阶数kbest，从1不断开始不断增加阶数，并根据α获得对应的谐波阻抗估计当到达某一点后，谐波阻抗估计误差趋于平缓甚至略有上升，此即为最佳的阶数kbest，可以据此特征确定kbest，阶数确定方式如下：
24、
25、η(p)表示两次估计的平均差值大小，和分别代表k＝p和k＝p+1时谐波阻抗估计值，设定当η(p)第一次小于σ1时，达到kbest点，σ1为预设值。
26、优选地，所述步骤s3，包括：
27、步骤s31，对突变点进行判断再分段求解，根据计算c(i)函数，将整段时间分为n-2*win段，每一段时间序列为(ti-win,…,ti,…,ti+win)(i∈(win+1,n-win))，win为窗长，分别计算每一段的方差，c(i)函数计算方式如下：
28、
29、其中，var代表数据段的方差，通过寻找c(i)的极大值确定突变点，win为预设值；
30、步骤s32，对c(i)修正，修正方式如下：
31、
32、其中，medium(c(i))代表c(i)函数的中位数，σ2为预设的筛选阈值，通过上式筛选准则得到突变的区段，对每个筛选段进行极大值选取得到突变点的位置估计；
33、步骤s33，将定位的突变点及周围几个点去除，随后对每段数据重新进行变谐波阻抗估计，连接处由两端端点平均值代替，得到最终的谐波阻抗估计。
34、优选地，σ1值为0.5％-1％。
35、优选地，win为10-20；σ2为10-15。
36、本申请实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
37、(1)本申请实施例基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，将谐波阻抗假设为随时间变化的曲线，更加符合实际情况，根据谐波电压变化规律建立目标函数约束，可以对变化的系统侧谐波阻抗进行估计。相较传统方法，本申请实施例对可变的系统谐波阻抗估计更加精确。
38、(2)本申请实施例基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，受背景谐波水平和两侧谐波阻抗幅值大小影响小；
39、(3)本申请实施例基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，可以识别电力系统中存在的系统侧谐波阻抗突变点，通过在阻抗突变点分段拟合，有效拓展了本申请实施例的应用场景。
40、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
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【技术保护点】
1.一种基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，其特征在于，所述目标函数约束为：
3.根据权利要求2所述的基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：
4.根据权利要求3所述的基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，其特征在于，所述步骤S3，包括：
5.根据权利要求4所述的基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，其特征在于，σ1值为0.5％-1％。
6.根据权利要求5所述的基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，其特征在于，win为10-20；σ2为10-15。
【技术特征摘要】
1.一种基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，其特征在于，所述目标函数约束为：
3.根据权利要求2所述的基于勒让德多项式拟合的变谐波阻抗估计方法，其特征在于，所述步骤s2，包括：
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：程卓，谢宏，张华赢，张宏钊，刘慧聪，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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