并网光伏发电系统稳态电能质量评估方法
【专利摘要】本发明涉及稳态电能质量评估领域，为提供一种稳态电能质量综合评估方法，以便对并网光伏系统公共连接点(PCC)的电能质量提供更加直观、全面的评估，具体包括下列步骤：(1)采用组合赋权法即采用离差最大化方法对主客观权重值进行综合，获取综合权重向量；(2)采用主成分投影法，利用各主成分设计的理想决策向量实现各被评估数据组由多维向一维的转变；(3)等级区间划分：将国家标准中的限值规定按照一定的标准划分成若干个等级，通过确定待评估数据所处的等级区间来确定测量点数据的电能质量状况。本发明主要应用于稳态电能质量评估。
【专利说明】并网光伏发电系统稳态电能质量评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及稳态电能质量评估领域，特别涉及并网光伏发电系统稳态电能质量评 估方法。 技术背景
[0002] 电能质量的下降危及电力系统的安全运行的同时对用电设备的正常运行带来不 利影响，全球每年因电能质量下降引起的经济损失多达数千亿美元。随着经济和科技的不 断发展，电能质量问题越来越受到供用双方的重视。各个国家均根据自己国家的具体情况 制定了相关的电能质量标准，为电力供应方提供合格的电能提出要求，为电能质量敏感用 户的用电选择提供参考，并为电能质量的治理提供依据。
[0003] 中国在电能质量标准方面做出了全面的总结与规定，并通过国家标准体现对供电 方电能质量的具体要求。但现有国家标准仅对电能质量单项指标限值进行相关的规定，然 而单项指标的合格与否并不能从整体上反映电能的质量。因此，在考虑电能质量多个指标 的基础上，建立电能质量分级化综合评估方法是关键。
【发明内容】
[0004] 为克服现有技术的不足，提供一种稳态电能质量综合评估方法，以便对并网光伏 系统公共连接点（PCC)的电能质量提供更加直观、全面的评估，具体包括下列步骤：
[0005] (1)采用组合赋权法即采用离差最大化方法对主客观权重值进行综合，获取综合 权重向量；
[0006] (2)采用主成分投影法，利用各主成分设计的理想决策向量实现各被评估数据组 由多维向一维的转变；
[0007] (3)等级区间划分：将国家标准中的限值规定按照一定的标准划分成若干个等 级，通过确定待评估数据所处的等级区间来确定测量点数据的电能质量状况。
[0008] 组合赋权法的原理如式（10)所示。
[0009]
【权利要求】
1. 一种并网光伏发电系统稳态电能质量评估方法，其特征是，包括下列步骤： (1) 采用组合赋权法即采用离差最大化方法对主客观权重值进行综合，获取综合权重 向量； (2) 采用主成分投影法，利用各主成分设计的理想决策向量实现各被评估数据组由多 维向一维的转变； (3) 等级区间划分：将国家标准中的限值规定按照一定的标准划分成若干个等级，通 过确定待评估数据所处的等级区间来确定测量点数据的电能质量状况。
2. 如权利要求1所述的并网光伏发电系统稳态电能质量评估方法，其特征是，组合赋 权法的原理如式（10)所示：
(W) 式中，ω为最终权重，且φ = (Φι φ2··· (J)t)定义为组合权重系数向量，同时定义权 重矩阵? = (< 4… <)，上标T表示转置。
3. 如权利要求1所述的并网光伏发电系统稳态电能质量评估方法，其特征是，采用主 成分投影法具体为： 1) 原始数据的标准化 电能质量指标属于越小越优的成本型指标，因此采用式（20)所示的标准化方法对m组 数据，η项指标的原始数据矩阵X = (Xipmxn进行标准化处理得到标准化矩阵Y = (yipmxn，
(20) 2) 构建加权标准化矩阵 在标准化决策矩阵的基础上综合指标权重，算式（21)给出权重集成方法，得到加权标 准化决策矩阵S，
(21) 其中，W」表示第j项指标经过归一化的组合权重值； 3) 指标的正交变换 通过对指标数据进行正交变换，通过式（22)和（23)定义矩阵C :
(22) C = SA (23) 式中，A为正交矩阵，λρ λ2、…、λη为对称矩阵ZTZ的特征值，且满足式（24) 彡入2彡…彡λη (24) 4) 计算数据组投影值 构建理想评价向量d，式（25)和（26)给出计算方法及单位化方法，
式中，dj表示d的各列向量，j = 1，2,…，η ; 式（27)给出各评价向量相对于理想评价向量的投影值向量D
(27) 式中，Ci表示C的各行向量，i = 1，2，···，πι，(?」表示C的第i行第j列的元素； 5) 确定评估规则 最后分析各评价指标对象投影值的大小，投影值越大，表明指标数据组整体偏向劣势， 即说明该组电能质量数据越优；从而将边界数据组的投影值作为新的边界，作为确定待评 测数据组所处的等级区间。
4.如权利要求2所述的并网光伏发电系统稳态电能质量评估方法，其特征是，组合赋 权法进一步细化为：引入统计学上离差的概念，在确定组合权重系数时，使所有决策方案的 总离差最大的方案为最优方案；在利用离差最大化确定权重系数之前，首先对指标数据进 行适当的标准化，用式（11)所示的标准化方法，得到标准评估矩阵Z :
(11) 定义第i组测量数据和其他测量数据关于指标+的离差之和t为式（12):
(12) 其中，1 < i < m，1 < j < n，Wj表示第j项指标的组合权重值； 对于指标+，以&表示第j组指标下所有测量数据与其他测量数据的总离差，其算式 以（13)表不：
(13) 构造总离差目标函数如公式（14)所示：
(14) 构造矩阵4如下：
(15) 则式（14)可改写为式（16): f = Z〇wT (16) 权重系数向量的求取转化为优化问题，目标即是使评估问题的总离差达到最大，优化 模型如式（17)所示：
(17) 通过构建拉格朗日函数，获得权重系数向量的优化值，各系数值的计算式可由算式 (18)表不，式（19)给出归一化后的组合权重向量W :
(18) (19) 其中，w表示经过离差最大化处理后的组合权重向量。
【文档编号】G06F19/00GK104143052SQ201410398307
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】王继东, 王利鹏, 庞西品 申请人:天津大学