[发明专利]基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法及系统

说明书

本发明属于电力系统技术领域，具体公开了一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法及系统，方法包括：选择关注的时间节点和谐波次数，获取公共耦合点处的电压和电流数据以及各条馈线的电流数据；分别计算公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数，以及公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值；以相关系数和幅值比值作为双重相关评估指标，进行标准化处理；计算评估指标的权重系数，利用等级区间构造隶属度矩阵，计算各条馈线的综合评价矩阵；根据最大隶属度原则，得到配电网各馈线谐波发射水平的评估结果。本发明无需计算谐波阻抗即可定性评估谐波源谐波发射水平，计算量小，具有极强的通用性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前，以分布式光伏为主的新能源迅猛发展，形成了新能源大规模接入的新型配电系统。伴随大规模新能源分散式接入配电网，新能源具有波动性、随机性特征，受制于电力电子器件的工作特性，使得新能源输出电压电流中存在大量低频与高频谐波，电网谐波污染加剧，谐波成为新型配电系统中的主要电能质量问题。随着电力体制市场化改革和智能配电网的发展，电网和用户均对电能质量提出了更高要求，研究多谐波源谐波发射水平评估方法，对谐波溯源的规范化发展及谐波针对性治理具有积极意义。

近年来，关于谐波源谐波发射水平的研究逐步展开，且常常将所分析系统等效为诺顿电路，以公共耦合点(Point of common coupling，PCC)为参考，划分系统侧和用户侧进行分析两侧的谐波发射水平。现有方法主要有基于最小二乘法的谐波发射水平评估、基于M估计稳健回归评估方法、利用快速变化分量提取关注数据计算谐波发射水平等，上述方法均是针对系统中存在的多谐波源进行的谐波发射水平评估，是该领域有益的探索，但需要计算系统侧和用户侧的谐波阻抗，计算量较大。

此外，在实际系统中，公共连接点处的谐波问题往往由多个谐波源负荷共同作用产生的，各馈线间的谐波电流存在相互干扰问题，通过单条馈线测量的谐波发射水平判断其周围的谐波源，不够严格和客观。高比例新能源接入背景下，工作特性相似的新能源产生谐波规律相似，当它们接入某条馈线会使谐波叠加，进而使母线产生谐波电压，母线各次谐波电压与馈线各次谐波有功功率会呈现较高的相关性，因此，分析母线各次谐波电压与馈线各次谐波有功功率的相关性对于判定主要谐波源具有一定的理论指导意义。

现有方法主要从PCC点谐波电压与馈线谐波有功功率相关性角度出发，忽略谐波幅值等各项指标并不能准确衡量各条馈线的谐波发射水平。因此，在新型配电系统背景下，配网谐波源谐波发射水平评估更为困难，以往研究也未有涉及。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法及系统，利用电能质量量测装置同步采集变电站母线谐波电压和各馈线谐波电流数据，基于各条馈线和母线间的谐波相关性指标，提出评估指标谐波有功功率母线-馈线谐波有功功率幅值比(Feeder to bus harmonic poweramplitude ratio,FBPR)，建立模糊评价数学模型，判定各谐波源的谐波发射水平。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种基于双重相关指标的谐波发射水平模糊评价方法，包括：

选择关注的时间节点和谐波次数，获取公共耦合点处的电压和电流数据以及各条馈线的电流数据；

分别计算公共耦合点处谐波电压与各馈线谐波有功功率的相关系数，以及公共耦合点处谐波有功功率和各馈线谐波有功功率的幅值比值；

以相关系数和幅值比值作为双重相关评估指标，对评估指标数据进行标准化处理；

计算评估指标的权重系数，利用等级区间构造隶属度矩阵，计算各条馈线的综合评价矩阵；