[发明专利]电力系统多元用户交互影响下的谐波责任量化方法和系统

权利要求书

1.一种电力系统多元用户交互影响下的谐波责任量化方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤1：获取关注母线测得的谐波电压、背景谐波电压，以及可疑谐波源对应线路上测得的各次谐波电流；

步骤2：筛选步骤1所获取数据中背景谐波平稳的数据段，包括以下步骤：

步骤2.1：对步骤1所获取的数据进行预处理；

步骤2.2：将步骤2.1预处理后的数据进行谐波源信号重构，得到关注母线测得的谐波电压与可疑谐波源i所产生谐波电流的快变分量与

步骤2.3：分段计算的综合熵后取平均，得到的平均综合熵H_m；

步骤2.4：根据的平均综合熵评估背景谐波的波动程度，筛选得到背景谐波平稳的数据段；

步骤2.1中，对每个信号执行式(8)和(9)的变换：

式中：mean(s)与std(s)分别表示求信号s的期望与方差；

H(s)→H(s)/H(s_G) (9)

式中：s_G为具有零均值与单位方差的标准高斯信号，H(s)表示信号s的熵；

步骤2.3中，综合熵计算公式为：

式中：下标“x”与“y”分别表示信号s的实部与虚部；

步骤2.4中，如果在数据段中成立，则该数据段为背景谐波平稳的数据段；否则，应用式(11)进一步评估该数据段背景谐波的波动程度：

当式(11)成立时，认为接近或小于则该数据段为背景谐波平稳的数据段，否则该数据段背景谐波不稳定；

步骤3：对步骤2筛选得到的数据段分段计算可疑谐波源与关注母线之间的谐波转移阻抗，然后进行分段计算结果平均处理，作为各可疑谐波源与关注母线之间的谐波转移阻抗；

步骤4：根据各可疑谐波源与关注母线之间的谐波转移阻抗，量化不同谐波源在关注母线上的谐波责任。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统多元用户交互影响下的谐波责任量化方法，其特征在于：

步骤3中，对于一个数据段，其各可疑谐波源与关注母线之间的谐波转移阻抗的计算方法为：

步骤3.1：构建并求解各可疑谐波源i的单点责任量化模型，得到谐波源i产生的谐波电流

步骤3.2：基于求得的各建立多源责任量化盲源分离模型并通过多源复独立分量法进行求解，得到谐波转移阻抗Z_X,i。

3.根据权利要求2所述的一种电力系统多元用户交互影响下的谐波责任量化方法，其特征在于：

步骤3.1中，可疑谐波源i的单点责任量化模型为：

其中与分别表示在公共连接点测得的谐波电压与电流；与Z_u,i分别为系统侧谐波电流以及谐波阻抗；Z_c,i为用户侧谐波阻抗；

通过单点模型CICA算法求解可疑谐波源i的单点责任量化模型，即式(3)，得到

4.根据权利要求2所述的一种电力系统多元用户交互影响下的谐波责任量化方法，其特征在于：

步骤3.2具体包括：

步骤3.2.1：基于求得的各建立多源责任量化盲源分离模型：

步骤3.2.2：通过多源复独立分量法对多源责任量化盲源分离模型进行求解，得到：

式中：上标“fast”表示各信号的快变分量；

步骤3.2.3：计算第i个可疑谐波源与关注母线X之间的谐波转移阻抗Z_X,i：

式中：表示求得的混合矩阵中第i+1行第i列的元素。

5.根据权利要求1所述的一种电力系统多元用户交互影响下的谐波责任量化方法，其特征在于：

步骤4中，通过将投影到上，得到可疑谐波源i的谐波责任为：

式中：与分别表示关注母线X测得的谐波电压以及背景谐波电压；表示在第i个可疑谐波源与电网之间的公共连接线路上测得的谐波电流；Z_X,i表示某次谐波下可疑谐波源i与关注母线X之间的谐波转移阻抗；N-1表示可疑谐波源个数。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种电力系统多元用户交互影响下的谐波责任量化方法的谐波责任量化系统，其特征在于：

所述系统包括：

数据获取模块，用于获取关注母线测得的谐波电压、背景谐波电压，以及可疑谐波源对应线路上测得的各次谐波电流；

数据段筛选模块，用于筛选数据获取模块所获取数据中背景谐波平稳的数据段；

数据处理模块，用于对数据段筛选模块筛选得到的数据段分段计算可疑谐波源与关注母线之间的谐波转移阻抗，然后进行分段计算结果平均处理，作为各可疑谐波源与关注母线之间的谐波转移阻抗；

量化模块，用于根据各可疑谐波源与关注母线之间的谐波转移阻抗，量化不同谐波源在关注母线上的谐波责任。