用于电力网络节点谐波特性分析的多主元模态分析法的制作方法

技术特征：

1.用于电力网络节点谐波特性分析的多主元模态分析法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据电力网络节点的参数构建电力网络的节点导纳矩阵，并对节点导纳矩阵进行特征分解，得到节点导纳矩阵的特征分解结果；

步骤2、根据电力网络节点的参数形成电力网络的节点导纳方程，将节点导纳矩阵的特征分解结果代入节点导纳方程，得到电力网络节点的模态阻抗；

步骤3、对电力网络节点的模态阻抗矩阵的特征根从大到小排序，根据累积方差贡献率的指标确定保留的特征根的个数，即保留的模态量的个数；

步骤4、由步骤3保留的模态电压表示电力网络各节点的电压，并仅在节点j注入单位谐波电流时，计算电网的谐波畸变水平的指标

步骤5、根据步骤四中的电网谐波畸变水平的评估指标的计算结果得到电力网络节点的谐波风险评估指标。

2.根据权利要求1所述的用于电力网络节点谐波特性分析的多主元模态分析法，其特征在于：所述步骤1中节点导纳矩阵的特征分解结果为：

定义电力网络的节点导纳矩阵为Y，根据矩阵的分解理论可知，节点导纳矩阵Y可以分解为左特征向量矩阵、特征根矩阵以及右特征向量矩阵三者乘积的形式，即：

Y＝LDT；

其中，L为左特征向量矩阵，T为右特征向量矩阵，D为特征根矩阵，λ1，λ2…λn为D的特征根。

3.根据权利要求1所述的用于电力网络节点谐波特性分析的多主元模态分析法，其特征在于：所述步骤2中得到电力网络节点的模态阻抗的方法为：

电力网络的节点导纳方程为：

其中，为经由节点注入电力网络的电流列向量，为在的作用下电力网络节点的电压列向量；

将节点导纳矩阵的特征分解结果代入上述节点导纳方程，得：

进一步的，可得：

定义为模态电压，为模态电流，D^-1为模态阻抗矩阵，将模态电压模态电流之间的关系式写为矩阵形式，即：

其中，λ1^-1，λ2^-1…λn^-1为模态阻抗矩阵D^-1的特征根，定义为模态阻抗。

4.根据权利要求1所述的用于电力网络节点谐波特性分析的多主元模态分析法，其特征在于：所述步骤3中根据累积方差贡献率的指标确定保留的特征根的个数的方法为：

对模态阻抗矩阵的n个特征根按从大到小的顺序排列，保留前m个特征根，所述m个特征根之和占总特征根之和的比重即为累积方差贡献率，即：

当CPV(m)>0.9时的m值即为保留的模态阻抗矩阵的特征根的个数。

5.根据权利要求1所述的用于电力网络节点谐波特性分析的多主元模态分析法，其特征在于：所述步骤4中计算电网的谐波畸变水平的指标的方法为：

因为在的作用下电力网络节点的电压列向量与模态电压之间满足以下关系：

将展开得：

假设仅在节点j注入单位谐波电流则电网谐波畸变水平的评估指标为：

6.根据权利要求1所述的用于电力网络节点谐波特性分析的多主元模态分析法，其特征在于：所述步骤5中计算电力网络节点的谐波风险评估指标的方法为：

定义由于电力网络节点j注入的是单位谐波电流所以电力网络节点j的谐波风险评估指标PF(j)可记为：

对于n节点的电力网络，各个节点的谐波风险评估指标表示为矩阵形式为：