【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電能質(zhì)量監(jiān)測，具體為基于h∞濾波方法的諧波源定位方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、近年來，隨著電力電子技術(shù)的快速進步，光伏和風(fēng)電等新能源得到了廣泛發(fā)展。然而，高比例新能源接入的電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)存在顯著差異。特別是，光伏和風(fēng)電等可再生能源以電力電子設(shè)備為接口，大量應(yīng)用時會引入大量諧波，導(dǎo)致諧波在電力系統(tǒng)中傳播，可能引起繼電保護和自動裝置的故障，干擾通信系統(tǒng)，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。
2、諧波狀態(tài)估計(harmonicstateestimation,hse)是一種用于推斷諧波潮流的逆向過程。它通過有限數(shù)量的同步諧波測量裝置來測量電網(wǎng)中各母線和支路的諧波電壓和諧波電流，而無需直接監(jiān)測所有節(jié)點和支路的諧波狀態(tài)，從而降低了成本。
3、早期的諧波狀態(tài)估計方法主要基于最小二乘法，由heydt提出。然而，隨后的研究者提出了抗差總體最小二乘法，以提高對粗差的抑制能力。然而，這些方法都存在實時性差的問題，難以應(yīng)對電力系統(tǒng)運行的動態(tài)變化。為此，一些方法如卡爾曼濾波(multi-functiongrid-connectedinverter,mfgti)、擴展卡爾曼濾波(extendedkalmanfilter,ekf)和無跡卡爾曼濾波(unscentedkalma?nfilter,ukf)被提出并廣泛應(yīng)用。然而，這些算法在模型和噪聲統(tǒng)計量不精確時表現(xiàn)不佳。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題是：如何
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種基于h∞濾波方法的諧波源定位方法，包括：
4、基于量測信息建立量測方程；
5、基于h∞濾波方法對各個節(jié)點的注入諧波電流進行估算；
6、根據(jù)注入諧波電流估算結(jié)果對諧波源進行定位。
7、作為本專利技術(shù)所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述量測信息包括，通過電網(wǎng)拓?fù)涞玫剿泄?jié)點注入諧波電流狀態(tài)量
8、
9、其中，表示k時刻h次諧波狀態(tài)向量，表示k時刻第m個節(jié)點h次諧波狀態(tài)估計向量，表示中的元素；
10、根據(jù)諧波監(jiān)測裝置獲得諧波量測數(shù)據(jù)向量
11、
12、其中，表示k時刻h次諧波量測向量，由諧波監(jiān)測裝置上傳的諧波電壓相量和諧波電流相量數(shù)據(jù)組成，表示中的元素代表k時刻第m個節(jié)點h次諧波量測向量。
13、作為本專利技術(shù)所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述量測方程包括，通過所需估計的節(jié)點注入諧波電流，建立h∞濾波的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，公式表示為；
14、
15、其中，表示第k時刻的h次諧波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；wk表示k時刻過程噪聲；
16、根據(jù)需要諧波狀態(tài)估計的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立h∞濾波量測方程；
17、
18、其中，表示第k時刻的h次諧波量測矩陣，即表示所需估計的狀態(tài)量與量測量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，vk表示k時刻量測噪聲。
19、作為本專利技術(shù)所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述基于h∞濾波方法包括，h無窮濾波狀態(tài)量外推公式表示為：
20、
21、其中，表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，表示的后驗估計值，由后續(xù)步驟中狀態(tài)值更新步驟得，表示先驗先驗估計值。
22、作為本專利技術(shù)所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述狀態(tài)值更新步驟包括，計算h∞濾波增益矩陣公式表示為：
23、
24、其中，表示第k時刻h次諧波估計誤差協(xié)方差矩陣，λ表示h∞濾波性能邊界，r-1表示測量噪聲協(xié)方差矩陣；
25、狀態(tài)值的更新公式表示為：
26、
27、其中，表示的后驗估計。
28、作為本專利技術(shù)所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述估算結(jié)果包括，更新估計誤差協(xié)方差公式表示為：
29、
30、其中，表示k時刻h次諧波過程噪聲協(xié)方差矩陣；
31、更新諧波狀態(tài)估計值公式表示為：
32、
33、判斷欲狀態(tài)估計諧波階次是否全部狀態(tài)估計，若未全部狀態(tài)估計，選擇下一個諧波階數(shù)重新從根據(jù)量測信息建立量測方程開始，若已全部狀態(tài)估計，則輸出結(jié)果。
34、作為本專利技術(shù)所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述對諧波源進行定位包括，根據(jù)諧波狀態(tài)估計結(jié)果與設(shè)定閾值，判斷k時刻h次諧波源注入節(jié)點位置；
35、
36、其中，表示選定的諧波波源判定閾值，其值的具體值根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、容量、電壓等級參數(shù)設(shè)置。
37、一種采用如本專利技術(shù)任一所述方法的基于h∞濾波方法的諧波源定位系統(tǒng)，其中：
38、數(shù)據(jù)采集模塊從電網(wǎng)各節(jié)點采集諧波電壓和電流數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)傳輸接口將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理模塊；
39、數(shù)據(jù)處理模塊對采集的數(shù)據(jù)進行傅里葉變換，提取各次諧波的幅值和相位信息，并進行數(shù)據(jù)清洗和特征提取；
40、狀態(tài)估計模塊根據(jù)提取的特征數(shù)據(jù)，應(yīng)用h∞濾波方法進行狀態(tài)估計，構(gòu)建狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型，計算濾波增益，并更新狀態(tài)估計結(jié)果；
41、諧波源定位模塊根據(jù)狀態(tài)估計結(jié)果和設(shè)定的閾值，判斷諧波源注入節(jié)點位置，并通過結(jié)果展示單元顯示定位結(jié)果。
42、一種計算機設(shè)備，包括：存儲器和處理器；所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)本專利技術(shù)中任一項所述的方法的步驟。
43、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本專利技術(shù)中任一項所述的方法的步驟。
44、本專利技術(shù)的有益效果：在應(yīng)對大規(guī)模新能源節(jié)接入下電力系統(tǒng)諧波源定位時，模型難以準(zhǔn)確獲取、噪聲信息難以準(zhǔn)確獲取導(dǎo)致諧波狀態(tài)估計不準(zhǔn)確情況，仍然可以正常完成諧波源的定位并且諧波狀態(tài)估計誤差很小。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種基于H∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于H∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述量測信息包括，通過電網(wǎng)拓?fù)涞玫剿泄?jié)點注入諧波電流狀態(tài)量
3.如權(quán)利要求2所述的基于H∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述量測方程包括，通過所需估計的節(jié)點注入諧波電流，建立H∞濾波的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，公式表示為；
4.如權(quán)利要求3所述的基于H∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述基于H∞濾波方法包括，H無窮濾波狀態(tài)量外推公式表示為：
5.如權(quán)利要求4所述的基于H∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述狀態(tài)值更新步驟包括，計算H∞濾波增益矩陣公式表示為：
6.如權(quán)利要求5所述的基于H∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述估算結(jié)果包括，更新估計誤差協(xié)方差公式表示為：
7.如權(quán)利要求6所述的基于H∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述對諧波源進行定位包括，根據(jù)諧波狀態(tài)估計結(jié)果與設(shè)定閾值，判斷k時刻h次諧波源注入節(jié)點位置；
8.一種采用如權(quán)利要求1
9.一種計算機設(shè)備，包括：存儲器和處理器；所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)基于H∞濾波方法的諧波源定位方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)基于H∞濾波方法的諧波源定位方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于h∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述量測信息包括，通過電網(wǎng)拓?fù)涞玫剿泄?jié)點注入諧波電流狀態(tài)量
3.如權(quán)利要求2所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述量測方程包括，通過所需估計的節(jié)點注入諧波電流，建立h∞濾波的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，公式表示為；
4.如權(quán)利要求3所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述基于h∞濾波方法包括，h無窮濾波狀態(tài)量外推公式表示為：
5.如權(quán)利要求4所述的基于h∞濾波方法的諧波源定位方法，其特征在于：所述狀態(tài)值更新步驟包括，計算h∞濾波增益矩陣公式表示為：
6.如權(quán)利要求5所述的基...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：伍智鵬，李天楚，劉元煌，陳奕智，程傳玲，韓武奇，方銘，翁志強，
申請(專利權(quán))人：海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。