[发明专利]基于滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位方法

说明书

基于滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位方法，包括：定义基于滑模控制的暂态电压扰动源TVDS定位中的“切换面S”概念；定义PQM的“信度状态矩阵Xⁿ”概念；定义含分布式电源DG复杂配电网的“分流能量ΔE_Fi”相关概念；基于滑模控制的趋近态过程；设置滑模估计点Fⁿ；计算m个分流能量校正因子δ_i；构建滑动模态的控制矩阵C^sw和判断函数J；当判断函数的值J等于m时，表明已达到稳态，跳转到步骤9)；当判断函数的值J不等于m时，按式(6)更新第n+1次的信度状态矩阵Xⁿ⁺¹；输出处于稳态的信度状态矩阵，以及其对应的和综合信度；输出对应的线路L_i作为TVDS容错性定位结果。

技术领域

本发明涉及一种适用于含分布式电源复杂配电网的、基于滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位方法，属电气工程和电能质量领域。

背景技术

近年来，随着电力市场化和电力敏感负荷的增加，电能质量问题引起的经济损失日益增多，对引起电能质量问题的扰动源进行定位已成为当前国内外的研究热点。暂态电压扰动源(Transient Voltage Disturbance Source,TVDS)是造成电能质量问题的重要原因，通过电能质量监测装置(Power Quality Monitor,PQM)对扰动信号进行采集、分析和处理，实现TVDS的智能诊断和精确定位，进而帮助快速解决电能质量问题和明确责任，具有重要意义。同时，以新能源为基础的分布式电源(Distributed Generator,DG)并入配电网已成为必然趋势。然而，含分布式电源配电网的节点电压、功率潮流和扰动信号受到DG并网的影响，使得TVDS的精确定位面临新的难题。

现有的暂态电压扰动源定位方法，存在容错性较差的局限。其中一些定位方法过于依赖PQM的扰动方向判别的绝对可靠性，无法处理PQM误判情况；另外一些定位方法虽然考虑了信度问题和DG影响，但无法有效解决“在扰动源位置未知的情况下处理分流能量的难题”。因此，现有的暂态电压扰动源定位方法难以满足含DG复杂配电网中扰动事件的智能诊断和精确定位需求。目前，已有相关成果主要集中在电能质量的扰动识别、监测点配置和扰动定位等几个研究方面：申请号为CN201510113962.2提出了一种基于不完全S变换的电能扰动识别与定位方法，CN201510223195.0提出了一种基于证据理论的电能质量扰动源定位方法，CN201610304497.5提出了一种基于多证据融合的电压暂降源定位方法，CN201510701578.4提出了一种基于改进PSO算法的电能质量扰动源容错定位方法，CN201510313399.3和CN2016100117639.X分别提出了一种电能质量监测点的优化配置方法。这些相关研究均未涉及采用滑模控制解决分流能量难题，进而实现适用于含分布式电源复杂配电网的暂态电压扰动源定位方法，并具有较高的容错性。

发明内容

本发明要克服现有暂态电压扰动源定位方法无法有效解决由分布式电源DG并网引起的、未知扰动位置情况下求取复杂配电网分流能量的难题，进而实现含分布式电源复杂配电网中暂态电压扰动源TVDS的自动精确定位。提供一种适用于含分布式电源复杂配电网的、基于滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位方法，并具有较高的容错性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于含分布式电源复杂配电网的、基于滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位方法；所述含分布式电源复杂配电网是指新能源和分布式发电技术背景下的分布式电源接入拓扑结构超过十个节点的智能配电网，所述滑模控制是指非线性控制理论中具有滑动模态的变结构控制方法，所述暂态电压扰动源是指属于电能质量扰动事件的、包括电压暂降和电压暂升的扰动源。

本发明所述的基于滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位方法，包括以下步骤：