[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

说明书

本申请公开了一种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，包括：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；筛选获取数据中背景谐波平稳的数据段；对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；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。本申请大大降低了各算法对谐波责任量化的计算误差。进而准确识别主导谐波源，并指导谐波治理。

技术领域

本发明属于电力系统谐波责任量化技术领域，涉及一种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。

背景技术

随着大量的电力电子器件接入电网，电力系统中的谐波源趋于复杂化与多样化加剧了谐波污染。严重的谐波污染可能导致线路与设备过热、设备异常工作、绝缘加速老化等等，有必要对谐波问题进行针对性治理。

对于电力系统中谐波畸变较严重的母线，其谐波电压畸变通常由多个谐波源共同作用产生，量化这些谐波源各自的谐波责任，追溯电力系统中的主导谐波源，对谐波治理具有指导意义。

一般而言，谐波责任量化模型分为单点模型与多点模型。其中单点模型中只含一个可疑谐波源，而将其他谐波源归于系统侧。求解起来相对简单，相关方法已比较成熟。相比之下，多谐波源责任量化模型对算法提出了更高的要求。多谐波源谐波责任量化模型可分为两类。一类是集中式模型，另一类是分散式模型。其中，对于集中式模型，所有的可疑谐波源均接在同一关注母线上，对于其中某一谐波源而言，其余谐波源均可归在系统侧，从而该模型与单个谐波源谐波责任量化模型本质上相同。而对于分散式模型而言，各可疑谐波源分布在整个电网中，与关注母线并不直接相连，模型的求解也更为困难。

在电力系统中，由于谐波源通常具有分散性，因此分散式模型更能反应电网的真实情况，相关研究也更为广泛。目前主要的求解方法包括最小二乘法、多元线性回归法、独立分量法等等。其中，最小二乘法与多元线性回归法要求计算过程中背景谐波相对稳定，否则将存在较大的计算误差。相比之下独立分量法虽具有一定的抗背景谐波波动的能力，但在背景谐波波动剧烈时，计算精度仍不理解。在实际电网中，由于系统侧包含有大量的非线性用户谐波源，背景谐波通常是存在一定波动的，从而为现有方法的计算带来挑战。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种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，基于最大综合熵筛选机制，从测得谐波电压电流数据中，筛选出背景谐波相对稳定的数据段，进而提高多谐波源责任量化的计算精度，进而为谐波治理工作的开展进行指导。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种电力系统多元用户交互影响下的谐波责任量化方法，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；

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。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，步骤2所述筛选步骤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