[发明专利]考虑分布式电源并网的电能质量扰动源容错定位方法

说明书

考虑分布式电源并网的电能质量扰动源容错定位方法，包括步骤：对“DGs并网对扰动方向判定的影响规律”的相关概念进行了定义，并提出了两条影响规律；定义了PQM的“信度”概念：表征具有模糊特性的PQM监测数据的可信任程度；针对各种影响因素分别构建了监测信度和局部信度；建立新的矩阵粒子群模型，构建基于两种信度的评价函数；粒子群搜索迭代，不断更新个体极值和全局极值；当满足收敛条件后输出全局极值，根据全局极值确定扰动源定位结果。

技术领域

本发明涉及一种在分布式电源并网、高斯噪声、测量误差等因素影响下，仍具有较强容错能力的电能质量扰动源自动定位方法，属电气工程和电能质量领域。

背景技术

当今世界的能源危机与生态环境问题，使得可再生能源已成为人类社会可持续发展的关键。但是，随着越来越多的分布式电源(Distributed Generators,DGs)接入配电网，将会对电网节点电压、功率潮流方向等产生一定影响，特别是将使得现有扰动源定位算法失效。而现实社会经济发展对电力能源的高度依赖性，以及精密电子产品和重大负荷的不断增加，使得电能质量问题造成的经济损失与日俱增。电能质量监测仪(Power QualityMonitor,PQM)的应用和发展，是电能质量扰动源定位的重要硬件基础。扰动源的准确定位有助于快速解决电能质量问题，降低经济损失和明确事件责任，具有重要意义。

现有配电网电能质量扰动源的定位方法过于依赖PQM的扰动方向判别的绝对可靠性，除了DGs并网影响外，还存在信号较弱、距离过远、高斯噪声和测量误差等因素影响。扰动源本身强度、PQM与扰动源的相对位置和分流支路等情况都会影响扰动信号强弱度，而在实际中测量误差、高斯噪声和负荷波动等干扰因素又是客观存在的。当过弱的扰动信号碰上较强的干扰时，会使PQM对扰动能量的正负判断错误，产生PQM的方向误判。另一方面，由储能元件、无功负荷等原因引起的扰动功率不断正负极性变化，将引起扰动能量ΔE积分过程中非单调波动，从而产生方向误判。目前，已有相关成果主要集中在电能质量的在线监测、扰动识别、综合评估和矩阵算法定位等几个研究方面：申请号为201410740831.2、201510035092.1、201310664699.7、200810061254.9和201510097288.3等发明专利申请书分别提出了采用自适应多分辨率广义S变换的电能质量扰动识别方法、一种电能质量监测系统、一种基于灰色理论的电能质量综合评估方法、一种配电网电能质量扰动源自动定位方法和一种电能质量扰动源定位系统及定位方法，其中这两种定位方法都是基于矩阵算法原理且不具备容错性。这些相关研究均未能充分考虑DGs并网等因素对扰动方向判定的影响，且均未涉及在这些情况下用改进粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)实现具有容错性的电能质量扰动源自动定位。本发明专利针对DGs并网影响、PQM的信度、改进PSO算法和扰动源定位进行研究，分析并提出了DGs并网的两条影响规律，构建了两种新的信度函数，并建立了改进的PSO模型及其评价函数，最后通过快速迭代寻最优解，实现了一种能适用于DGs并网且具有较高容错性的电能质量扰动源自动精确定位。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有扰动源定位技术易受DGs并网、距离位置、信号强弱、高斯噪声和监测误差等因素影响而导致定位准确率大幅度降低的缺点，提供一种基于改进PSO算法的电能质量扰动源容错定位方法，能在DGs并网且部分PQM扰动方向误判情况下，仍具有较强的容错能力和较高的定位准确率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于改进PSO算法的、考虑分布式电源并网的、并具有容错能力的电能质量扰动源定位方法，所述分布式电源并网是指新能源开发利用和分布式发电技术背景下的分布式电源接入配电网，所述电能质量扰动源是指存在于配电网中的各类引起电能质量问题的扰动事件源，所述容错能力是指部分PQM发生扰动方向误判的情况下仍能准确定位。

所述容错定位方法，包括以下步骤：