一种融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法与流程

本发明涉及电网谐振抑制，具体涉及一种融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法。

背景技术：

1、当前，电力系统的谐振分析方法大多基于谐波阻抗模型，通过构建谐波阻抗模型建立全系统状态方程或导纳矩阵，再利用特征根法、状态空间法、模态分析法等方法对电网谐振风险进行全面分析。上述方法虽然计算精度高、分析结果较为全面，但最终的分析结果很大程度上取决于电网参数的准确性。

2、随着电力电子技术的广泛应用，源网荷交互耦合加剧，实际电网参数难以准确获取，使得状态方程或导纳矩阵难以准确建立。此外，由于电网运行状态动态变化，基于特定谐波阻抗模型的谐振分析也无法完全规避谐振的发生。

3、随着新型电力系统的大力建设以及智能电网的不断发展，电网中积累了大量的监测数据，为基于监测数据的谐振分析提供了数据基础。但是，目前各类监测数据往往缺乏相位信息，无法通过谐波阻抗特征对谐波潮流及谐振路径进行准确识别。因此，如何在监测数据缺乏相位信息的情况下实现对敏感谐振支路的准确识别，并对电网谐振进行有效抑制是急需解决的关键技术难题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，能够有效克服现有技术所存在的无法在监测数据缺乏相位信息的情况下准确识别敏感谐振支路，并对电网谐振进行有效抑制的缺陷。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，包括以下步骤：

6、s1、获取供电母线h次谐波电压有效值数组和同一时间内各线路h次谐波电流有效值数组；

7、s2、计算各线路h次谐波电流有效值数组与供电母线h次谐波电压有效值数组的相关系数，并基于相关系数筛选出所有目标线路；

8、s3、计算各目标线路的耦合谐波阻抗数组，分别确定耦合谐波阻抗数组中大于耦合谐波阻抗数组平均值的第一位置，以及不大于耦合谐波阻抗数组平均值的第二位置；

9、s4、对第一位置、第二位置对应的耦合谐波阻抗分别求平均值，对第一位置、第二位置对应的供电母线的谐波电压分别求平均值；

10、s5、计算各目标线路的敏感度指标；

11、s6、基于敏感度指标进行排序，确定各目标线路对电网谐振的影响程度，并在抑制电网谐振时优先调整敏感度指标较大的目标线路。

12、优选地，s1中获取供电母线h次谐波电压有效值数组和同一时间内各线路h次谐波电流有效值数组，包括：

13、供电母线h次谐波电压有效值数组为uh＝(uh,1，uh,2，...，uh,n)，各线路h次谐波电流有效值数组为ih,i＝(ih,i,1，ih,i,2，...，ih,i,n)，n为数组中的数据序号，h为谐波次数，i为线路编号。

14、优选地，s2中计算各线路h次谐波电流有效值数组与供电母线h次谐波电压有效值数组的相关系数，并基于相关系数筛选出所有目标线路，包括：

15、采用下式计算各线路h次谐波电流有效值数组与供电母线h次谐波电压有效值数组的相关系数rh,i：

16、

17、其中，为供电母线h次谐波电压有效值数组的均值，为各线路h次谐波电流有效值数组的均值，n为数组中的数据量；

18、筛选出相关系数rh,i大于0.9的所有目标线路。

19、优选地，s3中计算各目标线路的耦合谐波阻抗数组，分别确定耦合谐波阻抗数组中大于耦合谐波阻抗数组平均值的第一位置，以及不大于耦合谐波阻抗数组平均值的第二位置，包括：

20、采用下式计算各目标线路的耦合谐波阻抗数组zh,i：

21、

22、将第i条目标线路的耦合谐波阻抗数组zh,i以耦合谐波阻抗数组平均值为分割点，分别确定大于耦合谐波阻抗数组平均值的第一位置以及不大于耦合谐波阻抗数组平均值的第二位置

23、其中，find(·)为寻找满足不等式·条件的数组位置。

24、优选地，s4中对第一位置、第二位置对应的耦合谐波阻抗分别求平均值，对第一位置、第二位置对应的供电母线的谐波电压分别求平均值，包括：

25、采用下式对第一位置ph1,i对应的耦合谐波阻抗求平均值

26、

27、采用下式对第二位置ph2,i对应的耦合谐波阻抗求平均值

28、

29、采用下式对第一位置ph1,i对应的供电母线的谐波电压求平均值

30、

31、采用下式对第二位置ph2i对应的供电母线的谐波电压求平均值

32、

33、其中，length(ph1,i)为第一位置ph1,i对应的数组长度，length(ph2,i)为第二位置ph2,i对应的数组长度。

34、优选地，s5中计算各目标线路的敏感度指标，包括：

35、采用下式计算第i条目标线路的敏感度指标si：

36、

37、优选地，s6中基于敏感度指标进行排序，确定各目标线路对电网谐振的影响程度，并在抑制电网谐振时优先调整敏感度指标较大的目标线路，包括：

38、按照敏感度指标si从大到小的顺序对各目标线路进行排序，敏感度指标si越大的目标线路对电网谐振的影响程度越大，在通过改变电网运行方式抑制电网谐振时，优先调整敏感度指标si较大的目标线路。

39、(三)有益效果

40、与现有技术相比，本发明所提供的一种融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，具有以下有益效果：

41、1)融合相关系数和敏感度指标对敏感谐振支路进行判断，能够有效提高敏感谐振支路识别的准确性；

42、2)仅通过供电母线h次谐波电压有效值和各线路h次谐波电流有效值即可实现敏感谐振支路的准确识别，不需要谐波的相位信息，可直接应用于现有的电能质量在线监测系统；

43、3)通过对敏感谐振支路的准确识别，为基于电网运行方式调整的谐振转移提供了优先级指导，有效支撑电网谐振的高效抑制。

技术特征：

1.一种融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，其特征在于：s1中获取供电母线h次谐波电压有效值数组和同一时间内各线路h次谐波电流有效值数组，包括：

3.根据权利要求2所述的融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，其特征在于：s2中计算各线路h次谐波电流有效值数组与供电母线h次谐波电压有效值数组的相关系数，并基于相关系数筛选出所有目标线路，包括：

4.根据权利要求3所述的融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，其特征在于：s3中计算各目标线路的耦合谐波阻抗数组，分别确定耦合谐波阻抗数组中大于耦合谐波阻抗数组平均值的第一位置，以及不大于耦合谐波阻抗数组平均值的第二位置，包括：

5.根据权利要求4所述的融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，其特征在于：s4中对第一位置、第二位置对应的耦合谐波阻抗分别求平均值，对第一位置、第二位置对应的供电母线的谐波电压分别求平均值，包括：

6.根据权利要求5所述的融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，其特征在于：s5中计算各目标线路的敏感度指标，包括：

7.根据权利要求6所述的融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，其特征在于：s6中基于敏感度指标进行排序，确定各目标线路对电网谐振的影响程度，并在抑制电网谐振时优先调整敏感度指标较大的目标线路，包括：

技术总结
本发明涉及电网谐振抑制，具体涉及一种融合相关系数和敏感度的电网谐振辨识及抑制方法，计算各线路h次谐波电流有效值数组与供电母线h次谐波电压有效值数组的相关系数，并基于相关系数筛选出所有目标线路；计算各目标线路的耦合谐波阻抗数组，分别确定耦合谐波阻抗数组中大于耦合谐波阻抗数组平均值的第一位置，以及不大于耦合谐波阻抗数组平均值的第二位置；对第一位置、第二位置对应的耦合谐波阻抗分别求平均值，对第一位置、第二位置对应的供电母线的谐波电压分别求平均值；计算各目标线路的敏感度指标；本发明提供的技术方案能够有效克服无法在监测数据缺乏相位信息的情况下准确识别敏感谐振支路，并对电网谐振进行有效抑制的缺陷。

技术研发人员：高敏,朱明星,焦亚东,丁同,曹义力,孙贺,刘凯峰,倪政
受保护的技术使用者：安徽安大清能电气科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15