[发明专利]一种基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法

说明书

本发明提供一种基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法，其包括：从电能质量监测系统中获取某条母线上装的电能质量监测终端采集的一段时间内的谐波电压监测数据；从用电信息采集系统中获取此条母线所供电的所有用户的此时段内的用电有功功率数据；使用数据标准化方法处理谐波电压监测数据和用电有功功率数据；使用基于动态规划原理求解时间序列数据相似性的算法求解每个用户用电有功功率序列数据与公共连接点谐波电压序列数据的相关性，并进行谐波溯源。本发明充分挖掘大量部署的智能电表数据价值，通过用户用电情况与谐波情况的数据关联分析结果，推断引起谐波问题的可能用户，为准确的谐波责任划分、未来依质定价和精准治理提供依据。

技术领域

本发明涉及一种基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法。

背景技术

电力电子负荷越来越多地接入电网，使得电网中的谐波情况更加复杂，影响负荷正常工作，严重时还会导致电力设备损坏或引发停电事故。实际电力系统中一条母线往往连接多个发出谐波的用户，这些用户间的谐波相互影响，如何根据已有数据准确定位谐波源，是定量划分谐波责任的基础，也是有效治理谐波，保证电网和用户安全高效运行的前提。

目前谐波溯源方法可分为两种：谐波功率方向法和责任分摊法。功率方向法用于区分系统侧和用户侧哪一侧为主要谐波源，对于同一母线上连接多个谐波源时难以使用，所以谐波责任分摊方法更为常用。谐波责任分摊法实际上同时进行谐波溯源与谐波责任分摊，首先通过工程经验判断疑似谐波源，再使用专门测试得到的数据求解谐波责任指标，结果较大的认为是主要谐波源。

目前此问题存在以下技术缺陷：

1、现有的责任分摊方法如背景谐波电压分析法、分段线性化法等，都需要对母线的谐波电压和各馈线的谐波电流进行精确测量，利用包含幅值和相角的采样值进行计算，但目前国家电网公司统一推广的电能质量监测系统均只能提供谐波电压电流的3分钟统计值，这导致现有所有方法均无法适用。

2、现有的责任分摊方法大多基于短时测量的瞬时数据，但是谐波是长期存在的稳态量，通过短时间瞬时数据测量进行谐波溯源和责任分摊不够准确，也很难得到多方认可和接受。

3、目前电能质量监测系统监测点有限，无法做到对每个专变用户均进行监测，仅靠安装在变电站母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含量进行准确的测量。

4、现有谐波责任计算方法都基于诺顿等效电路，理论上需要已知系统侧和各个谐波源的诺顿等效电流源谐波电流，但是由于这一电流无法测量得到，通常使用支路电流进行近似计算，由于谐波源之间的耦合及其交互影响，这种近似计算将导致谐波责任指标计算存在较大误差，甚至引起谐波溯源不准确的问题。

5、现有谐波责任分摊方法受背景谐波电压波动影响大，目前通过数据筛选法或谐波来源分析法削弱背景谐波电压波动对谐波责任划分求解的影响，这些方法都不能从根本上解决这一问题。

因此，实际工程上，迫切需要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的用户用电数据)，基于时间序列相似性算法的谐波溯源新方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法。

本发明采用以下技术方案：一种基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法，其包括以下步骤：步骤S1：从电能质量监测系统中获取某条母线的公共连接点PCC上装的电能质量监测终端采集的一段时间内的谐波电压监测数据，并形成时间序列数据；步骤S2：从用电信息采集系统中获取此条母线所供电的所有用户的此时段内的用电有功功率数据，并形成时间序列数据；步骤S3：使用数据标准化方法处理谐波电压监测数据和用电有功功率数据，形成谐波电压和用电有功功率的标准化序列数据；步骤S4：使用基于动态规划原理求解时间序列数据相似性的算法求解每个用户用电有功功率序列数据与公共连接点谐波电压序列数据的相关性，并进行谐波溯源。