42,将所述关系数据库中节点的谐波源接入状态进行赋值，即：节点接入了谐波 源的状态赋值为1、未接入谐波源的状态赋值为0 ; 将所述关系数据库中监测点的谐波电压数据进行归一化处理，即：将第i数据采集时 刻的监测点谐波电压数据列向量按式一进行归一化处理：(式一） 式一中，Xm。、和Xmi。分别为所有时刻同一监测点处谐波电压数据的最大和最小值组成的 列向量，归一化的结果是将原始数据规整到[0, 1]范围内； 步骤S43,将归一化后的关系数据库代入下述式二所述的支持向量机模型，关系数据库 中列向量数据对Xi，作为模型的训练向量数据输入到支持向量机模型的列向量X，y中，支 持向量机模型表不为：式二中，Κ(χ，xj为核函数，为权值向量，b为偏移量，S为训练向量数据对数； 核函数表示为：将关系数据库中所有列向量数据对代入式二进行交叉验证，选择使训练向量数据方差 最小的3m，0，b参数作为最佳参数； 步骤S44,将步骤S43得到的最佳参数代入式二中，将所述谐波测试数据库中的受测配 电网η个监测点在当前时刻的谐波电压数据按所述预设顺序组成谐波测试数据列向量妻， 并将该谐波测试数据列向量乍为模型的测试向量数据输入到式二的列向量X中进行训练 测试，计算得到列向量y，引入判定阀值ε=0.5,测试向量结果表示为：(式四） 式四中，列向量5^=1表示受测配电网对应的节点接入谐波源，列向量^^=〇表示受测配 电网对应的节点未接入谐波源，从而实现了受测配电网的多点谐波污染溯源。2. 根据权利要求1所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述步骤S3 还包括数据完整度校验步骤，即：在步骤S3采集到的数据的完整度达到预设的完整度阔值 时，进入步骤S4,否则丢弃已采集到的数据并重复步骤S3。3. 根据权利要求1所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述的配电网 多点谐波污染溯源方法还包括： 步骤S5,将所述步骤S4中判定为未接入谐波源的受测配电网节点设为非谐波源节点， 所述步骤S4中判定为接入谐波源的受测配电网节点设为谐波源节点，并设定非谐波源节 点的注入谐波电流数值设定为0，再将其带入节点阻抗方程中，分析非监测点的谐波电压数 值； 步骤S5中非监测点谐波电压分析的具体方法为： 步骤S51，谐波电流计算： 基于映射模型估计的结果及谐波测试数据和网络参数，计算谐波源节点的谐波注入电 流；通过网络拓扑结构和配电网初始参数获取谐波导纳矩阵，将谐波导纳矩阵求逆获取谐 波阻抗矩阵；求解接入谐波源的节点的谐波注入电流的公式如下：(式五） 式五中，监测点谐波电压矩阵扣=扣1…U。]，其中υι，···，υ。依次为受测配电 网第1至第η个监测点在当前时刻的谐波电压； Ihsuspe。为配电网中当前各个谐波源节点的谐波注入电流矩阵，为未知向量；Zhmeasure为 配电网中当前各个监测点的谐波阻抗矩阵，为已知向量；Zh为配电网中当前各个非 监测点对应的谐波阻抗矩阵，为已知向量；为配电网中当前各个监测点的谐波电压 矩阵，为已知向量；。为配电网中当前各个非监测点的谐波电压矩阵，为未知向量； 将式五进一步分解为：设配电网节点总数为m，监测点数目为η，判别出谐波源节点的数目为S;可知 化measu。]为nX1维向量；[Zhmeasure]为nXm维向量；Ihsuspect为SX1维向量；对于式六，有S个未知量，η个线性方程；当S<η时，式六为超定方程组；当S=η时，式六为恰定方程 组；当S>η时，式六为欠定方程组；若线性方程组为恰定，可通过式六解出实际注入谐波 电流的精确值；若线性方程组为欠定，可由式六求解得到注入谐波电流IhSUSP。。,的估计值； 步骤S52,谐波电压计算： 利用式五进行解禪的谐波潮流计算；谐波潮流计算的结果验证映射模型分类结果的正 确性；若谐波潮流计算求得的监测点电压与实际监测点电压差值在误差范围之内，表明谐 波源定位成功，且谐波源注入电流估计值正确；若电压差值不在误差范围内，则需要改变映 射模型中的阀值，将监测点采集的谐波电压数据输入模型重新估计，直至定位成功； 步骤S53,对于任一节点的谐波污染来源可按下式求取：(式八） 式八中，巧为节点X的h次谐波电压；?),;为谐波源节点i在节点X产生的h次谐波电 压；梦为巧与巧的夹角；巧为谐波源节点i对节点X的h次谐波责任指标； 步骤S53中谐波污染溯源分析的具体方法为： 步骤S531，基于谐波电路方程，可将节点j的h次谐波电压分解成m个节点在j节点产 生的h次谐波电压；节点j的h次谐波电压分解公式如下：式九中，Ujh为节点j的h次谐波电压；ZJh为节点j对应的谐波阻抗矩阵的行向量；Ih为节点注入谐波电流列向量； 步骤S532,采用式八对节点谐波电压进行责任划分，表现为在方向上的投影，实现谐波 污染溯源。4.根据权利要求1所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述的配电网 多点谐波污染溯源方法还包括： 步骤S6,谐波异常告警：基于谐波源节点的谐波注入电流、扰动传播量值变化W及谐 波污染溯源，采用Ξ层次Ξ等级法分析电网的谐波异常，并给出告警信息； 步骤S61，基于国家标准的限制，考虑历史调试经验及实际监控需要，设置谐波源接入 点谐波注入电流告警阔值Τι、谐波扰动传播电压告警阔值T2和谐波污染溯源告警阀值T3; 步骤S62,将谐波源接入点谐波注入电流数据与告警阔值Τι相比，若谐波数据值大于Ti，给出相应的告警信息，并结束整个告警流程；若谐波数据值小于Ti，不发出该层次告警， 转入步骤53); 步骤S63,将扰动传播到各节点谐波电压数据与告警阔值T2相比，若谐波电压数据值大 于Τ2,给出相应的告警信息，转入步骤54);若谐波数据值小于Τ2,不发出告警信息，谐波数 据正常； 步骤S64,将谐波污染溯源数据与告警阔值Τ3相比，若谐波污染溯源数据值大于Τ3,给 出相应的告警信息，并结束整个告警流程；若谐波数据值小于Τ3,不发出该层次告警信息， 结束整个告警流程。5. 根据权利要求4所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述步骤S61 中阔值设置的具体方法为： 步骤S611，参考国家标准GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》限值规定，确定 各谐波源接入点谐波注入电流告警阔值Τι和谐波扰动传播到各节点谐波电压异常告警阔 值了^ 步骤S612,基于谐波扰动传播量值分析法，分别计算谐波源节点对各节点的谐波扰动 叠加影响；同时，基于历史监控信息及实际需要，使用专家打分制方法确定主观阔值wi;基 于聚类分析算法，将历史数据分成若干类，再根据改进的最大类间方差法，将运若干类分成 正常类和异常类，此时分析得到的能最大程度地区分运两类的临界限值，即为客观阔值W2; 将主观阔值和客观阔值W2进行按比例线性加权，得到判别谐波污染溯源最终告警阀值 了3。6. 根据权利要求4所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述步骤S62， 中谐波源接入点谐波注入电流数据异常告警的具体方法为： 基于步骤S4中分析的各谐波源接入点谐波注入电流数据T，判别其异常告警的公式如 下：(式十）7. 根据权利要求4所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述步骤S63， 中扰动传播到各节点谐波电压数据异常告警的具体方法为： 基于步骤S4中分析的各节点谐波电压数据T，判别其异常告警的公式如下：(式十一）8. 根据权利要求4所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述步骤S64， 中各节点谐波污染溯源数据异常告警的具体方法为： 基于步骤4)中分析的各节点谐波污染溯源数据T，判别其异常告警的公式如下：(式十二）
【专利摘要】本发明公开了一种配电网多点谐波污染溯源方法，包括步骤S1，获取受测配电网的节点总数量m、支路总数量和网络拓扑结构；步骤S2，选取受测配电网的n个节点作为监测点，在受测配电网的每一个监测点安装监测装置，n≥m×40％，受测配电网除监测点外的节点则作为非监测点；步骤S3，建立谐波历史数据库和谐波测试数据库；步骤S4，判断出受测配电网所有m个节点在当前时刻的谐波源接入状态。本发明能够实现对配电网的多点谐波污染溯源。
【IPC分类】G01R23/16
【公开号】CN105242110
【申请号】CN201510567810
【发明人】薛峰, 谢伟伦, 李海涛, 谢培成, 黄志威, 李世亨, 谢建容, 王传旭, 林伯琴, 胡秋兰, 陈蔚茹, 祖凯涛, 李怡
【申请人】广东电网有限责任公司东莞供电局
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月8日