[发明专利]一种基于单频电流传输特性的分布式谐波源辨识方法

摘要

本发明涉及一种基于单频电流传输特性的分布式谐波源辨识方法，其包括以下步骤：1)建立电流谐波源辨识模型；2)导出约束条件；3)构建电流谐波观测矩阵并进行预处理；4)设置用电网络内谐波源最大辨识次数T以及非高斯性阈值F，令k＝0；5)令k＝k+1，采用FastICA方法求解混矩阵W_h；6)计算W_h的逆矩阵W_h^-1，依据约束条件调整W_h^-1的相位及行顺序，记为P_h；若P_h满足约束条件，则执行步骤7；否则，返回执行步骤5；7)计算P_h的逆矩阵，更新解混矩阵W_h＝P_h^-1，并计算辨识结果的非高斯性之和；若不小于阈值F，输出解混矩阵W_h和计算谐波源辨识结果，并分析主要谐波源位置，结束迭代；否则执行步骤8；8)当k≤T时，返回步骤5；当k＞T时，输出解混矩阵W_h和非高斯性阈值，并进一步分析网络内主要谐波源的位置。

主权项

一种基于单频电流传输特性的分布式谐波源辨识方法，其包括以下步骤：1)建立电流谐波源辨识模型：$I_h^S=P_h^{-1}{I}_h^M=W_h{I}_h^M$式中，$I_h^M=\left[\begin{array}{c}{I}_1^m\\ I_2^m\\ \·\\ \·\\ \·\\ I_k^m\\ \·\\ \·\\ \·\\ I_N^m\end{array}\right],I_h^S=\left[\begin{array}{c}{I}_{1s}\\ I_{2s}\\ \·\\ \·\\ \·\\ I_{\mathrm{ks}}\\ \·\\ \·\\ \·\\ I_{\mathrm{Ns}}\end{array}\right],P_h=\left[\begin{array}{cccc}{p}_{11}& p_{12}& \·\·\·& p_{1N}\\ p_{21}& p_{22}& \·\·\·& p_{2N}\\ \·& \·& & \·\\ \·& \·& \·\·\·& \·\\ \·& \·& & \·\\ p_{N1}& p_{N2}& \·\·\·& p_{\mathrm{NN}}\end{array}\right],$表示第k个支路上电能信息监测节点测得的第h次电流谐波序列，I_ks表示第k个监测支路向用电网络注入的第h次电流谐波序列，p_ij表示从第j个支路对第i个支路的谐波影响系数，W_h为谐波源辨识的解混矩阵；2)导出电流谐波源辨识模型在低压用电网络内电流谐波源辨识的约束条件；3)依据用电网络内各支路测量到的单频电流谐波信息构建电流谐波观测信号矩阵，对观测信号矩阵进行预处理去除其中的缓变分量，并记为X；4)设置用电网络内谐波源最大辨识次数T以及非高斯性阈值F，令初始辨识迭代次数k＝0；5)令k＝k+1，采用FastICA求解电流谐波源辨识模型中的解混矩阵W_h；6)计算解混矩阵W_h的逆矩阵W_h^‑1，依据约束条件调整W_h^‑1的相位及行顺序，记为P_h，若P_h满足约束条件，则进入步骤7)；否则，返回执行步骤5)；7)计算P_h的逆矩阵，更新解混矩阵W_h＝P_h^‑1，依据电流谐波源辨识模型分析各监测支路监测对象向用电网络注入的统计独立分量，并计算辨识结果的非高斯性之和若不小于非高斯性阈值F，输出解混矩阵W_h，由观测信号矩阵X取代估计各监测支路向用电网络的谐波注入量分析各支路电流谐波的方差，结合各监测支路电流谐波最大值进而确定主要谐波扰动源所处的支路位置，结束辨识迭代过程；否则进入步骤8)；8)当k≤T时，返回步骤5)；当k＞T时，输出解混矩阵W_h和当前的非高斯性阈值，并进一步分析用电网络内主要谐波源的所处的支路，辨识出各监测支路电流谐波信号后，分析各电流谐波的方差，结合各监测支路电流谐波的最大值进而确定主要谐波源的位置。