[发明专利]基于多层次模糊综合评判的谐波综合责任评估方法

权利要求书

1.一种基于多层次模糊综合评判的谐波综合责任评估方法，其特征在于包括以下步骤：

A、计算各次谐波电压电流责任和谐波总畸变责任，

A1、各次谐波电压电流责任计算

将系统侧和用户侧等值成诺顿等效电路图,由叠加原理可得系统侧和用户侧在公共连接点PCC贡献的电压和分别为

和分别表示系统侧和用户侧等效谐波电流源，Z_s和Z_c分别表示系统侧和用户侧等效谐波阻抗，和表示公共连接点的谐波电压和谐波电流，h表示h次谐波；设定cosθ_U1和cosθ_U2分别为和与之间的夹角，则系统侧和用户侧承担的谐波电压责任分别为

系统侧和用户侧在PCC点贡献的电流分别为

系统侧和用户侧承担的谐波电流责任分别为

式中cosθ_I1和cosθ_I2分别为和与之间的夹角；

A2、谐波总畸变责任计算

系统侧造成的谐波电压总谐波畸变率为

式中THD_u为PCC处谐波电压总畸变率，U_pcch为PCC处第h次谐波电压有效值；n为PCC处所含的最高谐波的次数；U_H为谐波电压含量；

用户侧造成的谐波电压总谐波畸变率为

总谐波畸变责任为系统侧或用户侧造成的谐波畸变率与总畸变率的比值，则系统侧电压总谐波畸变责任为

用户侧电压总谐波畸变责任为

系统侧造成的谐波电流总谐波畸变率为

式中THD_i为PCC处谐波电流总畸变率，I_pcch为PCC处第h次谐波电流有效值；n为PCC处所含的最高谐波的次数；I_H为谐波电流含量；

用户侧造成的谐波电流总谐波畸变率为

系统侧电流总谐波畸变责任为

用户侧电流总谐波畸变责任为

B、基于层次分析确定电压电流评估指标权重，

B1、将电压电流评估指标权重分为“超标权重”和“非超标权重”，其中超标权重又分为“电压电流超标权重”、“电压超标权重”和“电流超标权重”；

B2、基于层次分析法的“超标权重”与“非超标权重”计算方法

以谐波电压责任、谐波电流责任、谐波电压总畸变责任和谐波电流总畸变责任为一级指标，分别对应下文中下标的1到4，采用层次分析法，首先对这4个责任指标进行排序，然后对相邻序号的两个指标两两比较，得到比较后对应的标度值，最后得到一个4×4的判断矩阵W为

t_ij为标度值，在“非超标”情况下，认为电压和电流责任指标同样重要，即标度值取1；

当“电压超标”或“电流超标”时，即当谐波电压总畸变率(或电流允许值)超出谐波限值时，根据超标的严重程度可以认为电压指标比电流(或电流比电压)指标稍微、强烈、明显或绝对重要；标度采用层次分析法经典标度1-9值标度；

当“电压电流超标”超标情况下，若超标程度相差不大，可认为电压和电流责任指标同样重要，即标度值取1；若超标程度相差很大，可根据实际情况选取稍微、强烈、明显或绝对重要对应的标度；

在得到判断矩阵W的基础上，计算指标i的权重W_i为

式中a_ij为W的i行j列元素；

C、基于层次分析和谐波含有率确定各次谐波权重，对各次谐波指标按谐波次数由小到大进行排序，然后对相邻序号的两个指标两两比较，得到判断矩阵

式中b为矩阵的维数，t_ij为标度值，其表示相邻两指标之间的重要程度；谐波含有率高的谐波应负有更高的责任，以谐波含有率的比值作为标度，即

式中HRU_m和HRU_n分别表示为m和n次谐波的谐波含有率；在得到判断矩阵W的基础上，计算指标i的权重W_i为

即获得各次谐波矩阵，式中a_ij为W的i行j列元素；

D、基于多层次模糊综合评判法评估谐波电压总责任、谐波电流总责任和谐波综合责任，包括：

D1、建立谐波综合责任指标二级模糊综合评判模型

D11、获得子指标谐波责任评判矩阵将因素集U按谐波电压责任、谐波电流责任、谐波电压总畸变责任和谐波电流总畸变责任分成4个子因素集{U₁,U₂,U₃,U₄}，一级权重分配为A＝[a₁,a₂,a₃,a₄]，即电压电流指标权重分配；

D12、对每一个因素集U_i，分别做出谐波责任评估，评估集为V＝{v₁,v₂}，v₁和v₂分别代表系统侧和用户侧的谐波责任，其中U_i中各因素相对于V的权重分配是A_i为二级指标权重，为各次谐波电压责任权重，为各次谐波电流责任权重；则得到的一级评判向量

由于U₃和U₄为总畸变指标，故没有各次谐波子指标即没有二级指标，所以i＝3,4；

D13、将每一个U_i看作一个因素，记为K的单因素评判矩阵为

于是得到二级评判向量

B＝A·R＝[b₁,b₂]

D2、根据K的单因素评判矩阵R和二级评判向量B可得谐波电压总责任、谐波电流总责任和谐波综合责任的评估结果矩阵分别为

B₁＝[b₁₁,b₁₂]

B₂＝[b₂₁,b₂₂]

B＝[b₁,b₂]

矩阵中第一个元素代表系统侧谐波责任，第二个元素代表用户侧谐波责任。