[发明专利]一种配电网负荷谐波贡献评估的分段有界约束优化方法

说明书

本发明公开了一种配电网负荷谐波贡献评估的分段有界约束优化方法，利用哈尔小波包变换来确定背景谐波阻抗变化的时间窗，进而根据背景谐波阻抗对量测谐波数据进行准确分段，适应于背景谐波阻抗变化的工况；然后针对每个数据段，建立谐波贡献评估的分段有界约束优化模型，并采用序列二次规划法求解分段有界约束优化模型，精确估计谐波源负荷的所有瞬时谐波贡献，最后加权求和得到谐波源负荷的总谐波贡献。本发明方法可以在背景谐波阻抗变化下准确地定量评估配电网中谐波源负荷的谐波贡献。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是一种配电网负荷谐波贡献评估的分段有界约束优化方法。

背景技术

随着电力系统的发展，分布式电源微网、电动汽车将规模化接入电网，更多电力电子装置和非线性设备将被使用，电力谐波注入将造成越来越严重的影响。针对谐波污染问题，应根据IEEE 519-1992标准和IEC 61000-4-7标准等标准的推荐限制进行奖罚，其实施的前提是定量评估主要谐波源负荷的谐波贡献。现有方法大多假设背景谐波阻抗特性不变，然而，实际配电网中网络的重构、设备状态的切换和无功补偿的投入都将导致背景谐波阻抗发生变化，进而引起谐波源负荷所产生谐波污染的变化。因此，亟待研究能在背景谐波阻抗变化工况下准确定量评估谐波贡献的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种配电网负荷谐波贡献评估的分段有界约束优化方法，在背景谐波阻抗变化下定量评估配电网中谐波源负荷的谐波贡献。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种配电网负荷谐波贡献评估的分段有界约束优化方法，包括以下步骤：

步骤1：确定背景谐波阻抗变化的时间窗

步骤1.1：对于PCC处测量谐波电压和谐波电流设定窗长L，在每个窗口内，以谐波电流模值为自变量，谐波电压模值为因变量，根据进行最小二乘线性回归分析，回归得到的斜率即为背景谐波阻抗的粗略值，所有窗口的斜率组成背景谐波阻抗的变化曲线；其中，K为斜率，B为截距；

步骤1.2：将背景谐波阻抗的变化曲线通过哈尔(Haar)小波包变换，确定背景谐波阻抗变化窗口，具体为：

1)对背景谐波阻抗的变化曲线进行哈尔小波包变换，选用小波包变换后的高频段和

2)设置阈值其中σ为高频段信号的标准差，N是采样点数据；将和与阈值T比较，低于阈值T则视为噪声，高于阈值T则视为突变，以此确定突变的时间窗；

3)确定突变窗对应的采样集合，分别为A、B和C，则变化时间窗确定为W＝A∪(B∩C)；

步骤2：对谐波监测数据进行分段

对小样本数据，删除对应背景谐波阻抗突变的窗口数据，对谐波电压和谐波电流数据以突变窗口为分界进行数据分段，认为各段的背景谐波阻抗近似恒定；对大样本数据，直接以突变时间点为界定，对谐波监测数据进行分段；对谐波监测数据的分段数目记为M；

步骤3：建立并求解谐波贡献评估的分段有界约束优化模型