基于故障分量的系统侧谐波阻抗计算方法

提出一种新的基于故障分量计算系统侧谐波阻抗的方法。基于谐波污染等效分析模型,分析了用户侧发生故障时引发公共耦合点PCC处谐波电压电流波动的特点,通过计算PCC点谐波波动伏安特性比来精确计算系统侧的谐波阻抗。仿真分析和现场数据计算结果表明,该方法可以有效避开系统侧引发的公共耦合点谐波电压波动的干扰,从而得到更为准确的系统侧谐波阻抗值。所做研究工作对评估用户谐波发射水平以及划分谐波污染责任有一定指导作用。     

高电缆化率下谐波源谐波发射水平评估方法

城市电网高电缆化率加剧了谐波污染,对于谐波电压含量较高的母线,有必要评估系统侧与用户侧的谐波发射水平.现有方法大多基于系统侧谐波阻抗远小于用户侧阻抗且背景谐波相对稳定这两点假设.但电缆对地电容较大,易引发感容耦合,增大系统侧谐波阻抗.此外,高电力电子化率也加剧了背景谐波波动,传统方法所需的两个假设不再成立.为此,对该领...     

基于独立随机矢量协方差特性的谐波发射水平评估方法

提出了一种基于独立随机矢量协方差特性的用于估计系统侧谐波阻抗及用户谐波电压发射水平的新方法。根据公共耦合点处谐波电流与系统背景谐波只有弱的联系,利用随机矢量协方差特性抵消偏差量方程中背景谐波变动项,解得系统侧谐波阻抗,并跟踪计算用户谐波电压发射水平。根据模式识别向量相似度原理提出影响因子,用于判别背景谐波变动对估计结果的影响程度。通过对实验电路的仿真和现场测试案例的分析,证明了该方法能有效抑制背景谐波变动带来的估计误差,估计结果更为合理。     

基于线性回归的系统侧谐波阻抗估计方法改进

评估谐波发射水平的首要前提是计算系统侧谐波阻抗,在使用回归法估计谐波阻抗时,针对该方法计算结果受背景谐波波动影响较大的问题,提出一种按背景谐波电压数据分段以减小其波动影响的方法。此方法通过设定阻抗初值来反解出背景谐波数据并排序分段,再基于各分段数据和回归法计算系统侧谐波阻抗;最后以估计阻抗波动最小为准则来衡量计算值与真实值之间的差距,并确定最终计算结果。所提方法提升了抗背景谐波波动的能力,仿真与实测数据验证了方法的有效性。     

基于二元线性回归的谐波发射水平估计方法

区分电力系统中系统侧与用户侧谐波发射水平十分必要。该文提出了基于二元线性回归的系统谐波阻抗及用户谐波发射水平的估算方法。根据此方法，利用在公共联接点测量的各次谐波的电压和电流信号，运用二元线性回归统计可得到系统侧的谐波阻抗，进而计算出用户侧谐波发射水平。相对于“双线性回归法”忽略电阻分量，该文提出的方法能够估计出谐波复阻抗中实部与虚部，更为合理。通过对实验电路仿真分析以及实测数据的分析结果，并对比“波动法”的计算结果，验证了其有效性。     

考虑系统侧谐波电压波动的光伏接入点谐波发射水平评估方法

随着光伏逆变器的广泛应用,其运行时产生的谐波与接入点系统背景谐波叠加,引起谐波放大甚至谐振问题,评估光伏接入点谐波电压发射水平对于防范谐波问题具有重要意义。与传统的非线性负荷不同,光伏逆变器经过滤波器滤波后接入电网,公共连接点（PCC）的光伏侧谐波阻抗可能不满足传统电网中远大于系统侧谐波阻抗的条件。同时,电力电子设备的不断接入导致系统产生了大量谐波,谐波电压波动逐渐增大。因此,首先根据光伏逆变器、滤波器以及线路谐波阻抗的参数,估算光伏侧谐波阻抗;然后基于逻辑斯蒂回归（LR）对公共连接点的谐波电压、谐波电流数据对进行分类,筛选出系统侧谐波电压基本一致的数据对组,进而通过偏最小二乘法估算系统侧谐波阻抗,减小系统侧谐波电压波动的影响;最后,基于光伏侧和系统侧谐波阻抗的估算,对光伏接入点的谐波电压发射水平进行评估。通过与其他方法仿真对比分析,验证了所提方法的先进性和准确性。     

一种基于谐波阻抗值的谐波源定位算法

为了明确谐波污染责任,提出一种基于谐波阻抗值的谐波源定位方法。以IEC61000-3-6对谐波发射水平的定义为依据,估算出系统侧的谐波阻抗,然后计算用户的谐波电压发射水平,不管三相电压和电流是否对称,该方法都适用;最后,通过一个110 kV的非线性用户系统测试数据验证该方法的准确性,并通过在实验室搭建物理仿真电路验证了谐波源定位算法的可行性。仿真结果表明:该算法能实现精确的谐波源定位,识别扰动来自于电网还是用户,明确划分谐波污染责任。     

计及风电场侧谐波阻抗影响的谐波发射水平评估

风机滤波器和无功补偿装置导致风电场侧谐波阻抗并非远大于系统侧谐波阻抗,因此在计算风电场侧谐波电压发射值时,不可忽略风电场侧谐波阻抗的影响。提出一种基于改进复线性回归方程的风电场谐波发射水平评估方法。从公共连接点(PCC)谐波电压中分解出与回归方程系数无关的风电场谐波电流分量,据此建立复线性回归方程,采用复最小二乘法计算系统侧谐波阻抗,计及风电场侧谐波阻抗计算风电场侧谐波发射水平。针对风电场集电网络拓扑结构的多变性,提出一种集电网络聚合等值方法,将混联结构的集电网络聚合为T形结构的网络计算风电场侧谐波阻抗,并利用分散参数的误差边际效应对误差进行分析。仿真和实测数据验证了所提方法的有效性。     

基于LTS初值的稳健回归的谐波发射水平评估方法

提出了一种基于最小截尾二乘(LTS)的稳健回归的谐波发射水平评估方法。在系统公共连接点测量电压与电流,经过傅立叶分析,利用最小截尾二乘算法估计系统谐波阻抗的迭代初始值。通过反复加权迭代计算最终的系统谐波阻抗估值。利用系统谐波阻抗评估公共连接点两侧的谐波发射水平,从而衡量谐波源对电力系统的谐波危害程度。最后,通过仿真分析验证了该方法的改进效果。与普通稳健回归法相比,所提出的改进方法具有较稳健的迭代初始值,可以有效减小异常值的影响,且具有更强的背景谐波波动适应能力。     

基于广义岭回归的谐波阻抗分析与谐波评估法

对基于广义岭回归原理的系统谐波阻抗分析与谐波评估进行了研究。基于系统和用户的等效电路,可获得系统谐波阻抗、背景谐波和公共连接点谐波的解析表达式。利用在公共连接点同步测量得到的谐波电压、电流数据,将系统谐波阻抗和背景谐波作为广义岭回归方程的回归系数。采用广义岭估计的直接解法即可获得基于广义岭回归估计的参数,并计算出用户谐波发射水平。该方法能够克服样本中异常数据对回归系数的影响,具有比偏最小二乘法及岭估计法等更好的稳健性。运用Matlab软件进行仿真,仿真结果证明了该方法的有效性和准确性。     

基于部分岭估计的系统谐波阻抗与谐波发射水平的评估方法

提出了利用部分岭估计原理对电力系统谐波阻抗进行估计的方法,能够有效提高谐波阻抗估计精度。采用由系统侧与用户侧构成的简单等效电路,在公共连接点处测出各次谐波电压及谐波电流。根据回归方程,利用部分岭估计求得回归系数,即谐波阻抗值,其中岭参数结合岭迹法获得,再对用户侧的谐波发射水平予以评估。该法获得的回归系数具有较小的均方误差,并且克服了广义岭估计存在对特征值过度修正的问题。运用Simulink进行仿真分析,结果表明仿真数据与理论分析较为一致。     

基于主导波动量筛选原理的用户谐波发射水平估计方法

从现有波动量法出发,研究用户波动与背景谐波变化对公共联结点谐波电流、谐波电压的影响,提出一种基于用户主导波动量筛选原理的用户谐波发射水平估计方法。提出公共连接点(point of common coupling,PCC)谐波波动伏安特性比的概念,研究系统侧、用户侧谐波波动对其变化的影响;利用统计学筛选方法从PCC点谐波电流测量值中筛选出用户主导谐波电流波动量,以此估计系统谐波阻抗;采用用户谐波电压发射水平修正公式消除背景谐波的影响。对理论模型和实际工程算例的仿真证明该文方法的正确性和有效性。     

基于秩次回归的系统谐波阻抗分析与谐波评估方法

将秩次回归应用于系统谐波阻抗分析与谐波评估。基于系统和用户的等效电路,可获得系统谐波阻抗、背景谐波和公共连接点谐波的解析表达式。利用在公共连接点同步测量得到的谐波电压、电流数据,将系统谐波阻抗和背景谐波作为回归方程的回归系数求出其最小二乘估计。使用残差秩次得分函数得到基于秩次回归的估计函数。采用最速下降法求取基于秩次回归估计函数的极小值即可获得基于秩次回归估计,并计算出用户谐波发射水平。该方法能够克服样本中异常数据对回归系数的影响,同时对误差项无正态性分布要求。仿真结果证明了该方法的有效性和准确性。     

基于改进Madaline网络的谐波发射水平估计

为了在公共连接点合理估计系统及用户的谐波发射水平以更好地控制公用电网中的谐波污染,提出了一种基于改进Madaline神经网络的系统谐波阻抗及用户谐波发射水平的估计方法:利用在公共连接点同步测量得到的谐波电压和谐波电流信号,通过改进Madaline网络中的输入层到输出单元的连接权函数,减小了奇异值对连接权的残差平方和的影响,使其具有了良好的稳健性能,并由此映射出系统谐波阻抗,跟踪计算用户的谐波发射水平。通过对实验电路的仿真以及实际工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。     

基于快速近似联合对角化的谐波发射水平评估方法

提出了一种基于快速近似联合对角化(FAJD)估计系统谐波阻抗及计算谐波发射水平的新方法。在直角坐标下,根据谐波诺顿等效电路的基本原理,推导得出公共连接点处谐波电压和电流与系统和用户侧谐波电流源的关系。考虑两侧谐波电流源相互独立的基本条件,利用FAJD方法求得解混矩阵并分离出两侧谐波电流源分量,采用最小二乘法求得混合系数矩阵,对比基本电路方程求得系统侧谐波阻抗的实部和虚部,进而评估谐波发射水平。该方法以公共连接点测量的谐波电压和电流信息为基础,无需先验数据匹配也不要求目标观测矩阵为正交矩阵,因此无需预白化处理,避免引入不必要的误差,具有更高的分离精度和更强的抗背景谐波干扰能力。最后,通过仿真对比分析与实测数据验证了所提方法的可行性和有效性。     

考虑系统运行方式变化的多谐波源责任划分

实际电力系统中，公共连接点（point of common coupling,PCC）处的设备投退、无功补偿设备投切、系统供电方式调整等运行方式变化所引起的背景谐波电压波动与系统谐波阻抗变化具有随机性，导致传统方法准确性受到影响。提出了一种考虑系统运行方式变化的多谐波源责任划分方法。首先，基于相关性分析进行用户侧主导波动数据筛选；其次，基于密度聚类（density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN）算法对系统谐波阻抗数据进行分类；最后，基于背景谐波电压分类迭代的思想实现更为精确的系统侧谐波阻抗估计，并进行后续谐波责任划分。仿真算例结果表明该方法能够较好地抑制背景谐波电压波动和系统侧阻抗变化带来的影响，得出较精确的系统侧谐波阻抗值和更准确的谐波责任划分结果。     

基于偏差补偿最小二乘的谐波发射水平估计方法

为了克服电压和电流信号中的有色噪声的影响,提出了一种基于偏差补偿最小二乘的系统谐波阻抗及用户谐波发射水平的估计方法。利用公共连接点测量得到的谐波电压和谐波电流信号,通过偏差补偿最小二乘算法求解回归系数;提取对因变量解释性最强的综合变量,辨识系统中的信息和噪声,更好地克服变量相关性在系统建模中的影响。由回归系数映射出系统谐波阻抗,进而计算出用户的谐波发射水平。通过实验电路仿真分析验证了该方法的有效性。     

基于背景谐波最小波动能量的系统侧谐波阻抗估计

系统侧谐波阻抗的计算是估计谐波发射水平的关键。文中提出了一种基于背景谐波最小波动能量的系统侧谐波阻抗估计方法。利用公共连接点量测数据的波动量构造全息矩阵,形成波动方程,将系统侧谐波阻抗的求解转化为一个最小二范数问题,用Lagrange乘子将等式约束条件并入目标函数中形成最小波动能量目标函数,精确筛选出背景谐波波动最小的波动量样本,从而求取系统侧谐波阻抗。仿真分析与实际工程案例表明该方法在求取系统侧谐波阻抗时可以有效抑制背景谐波的干扰,具有准确性和有效性。     

基于修正独立随机矢量的系统侧谐波阻抗估计

随着新能源、电力电子装备的接入,电网中存在大量的谐波源,谐波污染和谐波谐振问题愈发严重。背景谐波波动变大,且用户侧通常装有滤波装置使得用户侧谐波阻抗并非远大于系统侧。系统侧谐波阻抗的准确估计对谐波的管控及谐波谐振分析等具有重要意义,而现有的谐波阻抗计算方法往往需假设背景谐波稳定且用户侧谐波阻抗远大于系统侧谐波阻抗,不符合工程实际,导致估计误差较大。因此,在独立随机矢量法的基础上,文中提出了基于公共连接点谐波电压和电流不同时间间隔的弱相关性来估计谐波阻抗的方法。通过对公共连接点谐波电压和谐波电流的相关性分析,对归一化相关系数设定阈值筛选出弱相关时段,在该时段内不同时间间隔所对应的系统侧谐波电流的相关性恒为弱相关,解得系统侧谐波阻抗。跟现有方法相比,所提方法可用较少的样本点计算出系统侧谐波阻抗,且背景谐波波动和两侧谐波阻抗比变化对所提方法的影响较小,适用范围更广泛。仿真以及工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。     

基于最小范数的系统侧谐波变阻抗求解技术

系统侧谐波阻抗计算对新型电力系统的安全稳定运行有至关重要的意义。在谐波阻抗估计算法中,通常假设谐波测量阻抗、电网侧电压在测量周期中恒定不变。实际上电网为动态的网络,电网运行方式时常发生改变,从而导致谐波阻抗大小呈现波动的状态,电网侧电压也随着负荷的变化而不断变化。因此,谐波阻抗以及电网侧电压也是随时间不断变化的,但相邻采样时间内变化并不大。本文提出了一种新的系统侧谐波阻抗估算方法,以测量周期内相邻采样时间的阻抗变化量和电压变化量的最小范数为标准来估算谐波阻抗。在测量周期内建立目标函数,通过最小化目标函数获得谐波阻抗。通过仿真和现场实际案例分析,验证了该方法在高谐波背景和用户侧谐波阻抗小于电网侧谐波阻抗的条件下的准确性和可靠性。