一種諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)計(jì)算方法，包括以下步驟：步驟S1將諧波電流類監(jiān)測樣本進(jìn)行中心化處理，根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)電壓等級設(shè)定諧波電流基準(zhǔn)限值，計(jì)算諧波電流去中心化后的數(shù)值；步驟S2：根據(jù)去中心化后的數(shù)據(jù)計(jì)算諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)。本發(fā)明能夠從歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)中確定諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指數(shù)，為主特征次數(shù)建立詳細(xì)模型提供依據(jù)，可以在保留模型精度的同時大量減少參數(shù)辨識難度。
【專利說明】
一種諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子流領(lǐng)域，特別是一種諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)計(jì)算 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著大量電力電子裝置的并網(wǎng)運(yùn)行及其它非線性負(fù)荷數(shù)量的增加，電力系統(tǒng)中的 諧波污染越來越嚴(yán)重。目前，已經(jīng)構(gòu)建了比較完備的電能質(zhì)量在線監(jiān)測網(wǎng)，能夠監(jiān)測電網(wǎng)電 壓總諧波畸變率、各次諧波電壓含有率和相角、電流總諧波畸變率、各次諧波電流含有率、 有效值和相角等諧波信息。大量的在線監(jiān)測信息中有助于諧波污染用戶建模，得到用戶運(yùn) 行的基本數(shù)據(jù)。但完備的諧波模型包含全部諧波電壓、諧波電流監(jiān)測指標(biāo)，且指標(biāo)間相互影 響，使得模型非常復(fù)雜而無法實(shí)現(xiàn)參數(shù)辨識。在工程實(shí)踐中，需要辨識出哪些諧波監(jiān)測指標(biāo) 應(yīng)該包含在模型中，哪些變量應(yīng)該從模型中剔除，也就是需要從大量歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)中確定 諧波主特征群，以便針對諧波主特征群建立工程實(shí)用模型。
[0003] 目前通常在公共連接點(diǎn)(Point of Common Coupling，PCC)監(jiān)測用戶電壓和電流， 計(jì)算電壓和電流的諧波成分，采用檢測時間段內(nèi)的最大值、平均值或95%大值評價用戶對 電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響，并以此作為用戶開展諧波治理的依據(jù)。這種做法其實(shí)就是采用諧波 電流源模型表征用戶污染，并把監(jiān)測數(shù)據(jù)作為用戶模型參數(shù)，而沒有考慮不同諧波次數(shù)之 間的相互影響，不是對用戶諧波污染特性的本質(zhì)反映。
[0004] 由于諧波源產(chǎn)生諧波的原理復(fù)雜，往往難以建立通用的數(shù)學(xué)模型。目前諧波源可 以采用等效電源、交叉頻率導(dǎo)納矩陣等模型，應(yīng)用獨(dú)立分量分析、最小二乘逼近和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 等方法從監(jiān)測樣本數(shù)據(jù)辨識模型參數(shù)。其中，基于交叉頻率導(dǎo)納矩陣的諧波源模型考慮了 諧波電壓對諧波電流的影響，但在不同工況下要重新計(jì)算模型參數(shù)。基于最小二乘逼近的 諧波源模型將諧波電流表示為基波、各次諧波電壓分量和不受電壓變化影響的電流恒定分 量的表達(dá)式，利用最小二乘逼近求取模型參數(shù)，精確度較高，但是存在模型參數(shù)求取困難等 問題。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波源建模不需要了解諧波源負(fù)荷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但模型精度受訓(xùn)練 樣本數(shù)制約。
[0005] 如果待分析工況與參數(shù)辨識的樣本工況相接近，則計(jì)算誤差主要由參數(shù)辨識精度 決定，而與選用的模型類型基本無關(guān)。當(dāng)待分析工況與樣本工況差異較大時，不同的諧波源 模型對計(jì)算誤差影響較大。
[0006] 目前諧波源建模的思路是對模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，因而誤差較大。如果夠從歷史監(jiān) 測數(shù)據(jù)中確定諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指數(shù)，為主特征次數(shù)建立詳細(xì)模型提供依據(jù)， 針對主特征次數(shù)建立詳細(xì)模型，就可以在保留模型精度的同時大量減少參數(shù)辨識難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)計(jì)算方 法，能夠從歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)中確定諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指數(shù)，為主特征次數(shù)建立詳 細(xì)模型提供依據(jù)，可以在保留模型精度的同時大量減少參數(shù)辨識難度。
[0008] 本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)計(jì)算方法，包 括以下步驟，
[0009] 步驟S1:將諧波電流類監(jiān)測樣本進(jìn)行中心化處理，具體為：
[0010] 記監(jiān)測點(diǎn)的諧波電流測量值矩陣為Cm*25，其中第j列代表j次諧波，1幻、25,第i 行代表第i個測量值，
[0011] 根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)電壓等級設(shè)定諧波電流基準(zhǔn)限值Co，C()為1*25的行向量，單位為A;按如 下式計(jì)算諧波電流去中心化后的數(shù)值C*(i，j):
[0012] C*(i，j)=C(i，j)-Co(j);
[0013] 步驟S2:根據(jù)去中心化后的數(shù)據(jù)計(jì)算諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)，具體為：
[0014] 記&4*24為諧波電流之間的相似度指標(biāo)矩陣，S(i，j)表示第i次諧波電流與第j次諧 波電流監(jiān)測樣本之間的相似度，其中Id 25,按如下公式計(jì)算S(i，j):
[0016] 所述S(i，j)的取值范圍為1至-1。
[0017] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)的計(jì)算方法，為 更準(zhǔn)確地快速確定監(jiān)測點(diǎn)的主要諧波污染次數(shù)提供依據(jù);采用大量在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 計(jì)算，得到監(jiān)測點(diǎn)諧波污染特征次數(shù)的統(tǒng)計(jì)信息，而不僅僅是某種特殊運(yùn)行工況下的計(jì)算 結(jié)果，其結(jié)論更全面更合理。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0020] 本實(shí)施提供一種諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)計(jì)算方法，如圖1所示，包括以 下步驟，
[0021] 步驟S1:將諧波電流類監(jiān)測樣本進(jìn)行中心化處理，具體為：
[0022]記監(jiān)測點(diǎn)的諧波電流測量值矩陣為Cm*25,其中第j列代表j次諧波，1 < j < 25,第i 行代表第i個測量值，
[0023] 根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)電壓等級，按照國標(biāo)GB/T14549-93的規(guī)定，設(shè)定諧波電流基準(zhǔn)限值Co， Co為1*25的行向量，單位為A;例如，表1即為注入10kV公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值。
[0024] 按如下式計(jì)算諧波電流去中心化后的數(shù)值C*(i，j):
[0025] C,(i,j)=C(i,j)-Co(j)〇
[0026] 表1注入10kV公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值
[0027]
[0028]
[0029] 步驟S2:根據(jù)去中心化后的數(shù)據(jù)計(jì)算諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)，具體為：
[0030] 記為諧波電流之間的相似度指標(biāo)矩陣，S(i，j)表示第i次諧波電流與第j次諧 波電流監(jiān)測樣本之間的相似度，其中Id 25,按如下公式計(jì)算S(i，j):
[0032] 所述S(i，j)的取值范圍為1至-1。
[0033] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)計(jì)算方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟S1:將諧波電流類監(jiān)測樣本進(jìn)行中心化處理，具體為： 記監(jiān)測點(diǎn)的諧波電流測量值矩陣為Cm，其中第j列代表j次諧波，1 < j < 25,第i行代表 第i個測量值， 根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)電壓等級設(shè)定諧波電流基準(zhǔn)限值CQ，CQ為1*25的行向量，單位為A;按如下式 計(jì)算諧波電流去中心化后的數(shù)值C*(i，j): C,(i,j)=C(i,j)-C〇(j)； 步驟S2:根據(jù)去中心化后的數(shù)據(jù)計(jì)算諧波電流類監(jiān)測樣本的相似度指標(biāo)，具體為： 記&4*24為諧波電流之間的相似度指標(biāo)矩陣，S(i，j)表示第i次諧波電流與第j次諧波電 流監(jiān)測樣本之間的相似度，其中1 < i，.1_ < 25，按如下公式計(jì)算S( i，j):所述S(i，j)的取值范圍為1至-1。
【文檔編號】G06Q10/06GK105868918SQ201610232403
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】邵振國, 陳錦植, 吳敏輝, 潘夏, 余桂鈺, 陳燁霆, 林煒, 傅志成, 張婷婷, 涂承謙, 林坤杰, 張嫣
【申請人】國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司寧德供電公司, 福州大學(xué)