[发明专利]源荷储一体化并网电能质量测试系统

权利要求书

1.一种源荷储一体化并网电能质量测试系统，其特征在于，包括新能源场站测试数据采集模块、测试数据分析与识别模块和测试报告及测试数据分析结果输出模块；

所述新能源场站测试数据采集模块包括信息导入单元、通信接口和标签单元；

所述信息导入单元用于导入新能源场站的基础信息，以便将数据存入数据库后用于历史信息查询分析；所述通信接口用于读取不同测试设备的测试数据，并将不同格式的测试数据转化为测试系统可识别的文件；所述标签单元用于将基础信息和测试数据打上数据标签，以便数据的管理和数据的关联分析；

所述测试数据分析与识别模块包括自动分段单元和分析计算单元；

所述自动分段单元用于通过奇异值分解算法对不同数据区间的测试数据进行自动分段；

所述分析计算单元用于对分好段的测试数据，基于各测试项目的国家标准进行分析计算，得出测试结果；

所述测试报告及测试数据分析结果输出模块包括模板导入单元和报告生产单元；

所述模板导入单元用于根据不同测试项目以及不同测试场站导入满足不同测试需求的测试模板；所述报告生产单元用于基于测试模板根据不同测试项目的测试结果自动生成测试报告。

2.根据权利要求1所述的源荷储一体化并网电能质量测试系统，其特征在于，包括可视化单元，所述可视化单元用于与导入的数据进行可视化处理，绘制各测试项目所需数据的曲线图；还用于将测试数据分段结果用曲线图表征出来，以及将测试报告展示出来。

3.一种电能质量测试数据分析与识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：数据预处理：读取功率测试数据，记为P，P由N个采样点构成，表示为P＝[p₁,p₂,...,p_N]；进行差分处理并构造其Hankel矩阵，如下式所示：

式子中，n满足1＜n＜N，令m＝N-n，则易得X∈R^m×n；

步骤2：对矩阵X进行奇异值分解，提取其奇异值；

步骤3：构建自适应阈值进行数据自动分段：

通过仿真数据，计算过渡段幅值特征与计算出的奇异值的关系，确定最大奇异值作为过渡段阈值，

并通过漏警率P_L和虚警率P_X来验证算法：

其中，D_W表示未被检测到的过渡段事件个数，D_D表示多被检测到的过渡段事件个数，D_A表示实际过渡段个数；

根据曲线拟合角度以及仿真测试，选取最大奇异值的α倍作为自适应阈值；

步骤4：数据分段修正：基于所述自适应阈值，确定输入信号长度，并以该信号长度为计算窗口逐点计算奇异值；以奇异值最大值的β倍作为阈值向前搜索K个点，得到修正后的过渡段边界；

步骤5：对分好段的功率测试数据，基于国家标准进行分析计算，并将得出结果与对应限值进行比较，得出测试结果。

4.根据权利要求3所述的电能质量测试数据分析与识别方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

对于一个实矩阵X，其中X∈R^m×n，必然会存在两个正交矩阵U和V，U和V表示为：

U和V使下式成立：

X＝USV^T (1-3)

此时，式(1-2)被称为矩阵X的奇异值分解，其中S满足以下条件：

其中，S为奇异值对角矩阵，O为零矩阵，并且满足λ₁≥λ₂≥λ₃...≥λ_a≥0，λ_i，i＝1,2,...,a被称为矩阵X的奇异值，其中a＝min(m,n)；式子(1-2)进一步被表示为：

其中，r＝rank(X)，表示矩阵X的秩。