[发明专利]一种系统侧谐波阻抗估计方法和系统

说明书

本发明提供了一种统侧谐波阻抗估计方法和系统，方法包括：建立电力系统公共连接点处的系统侧电路的诺顿等效电路模型；基于诺顿等效电路模型，确定关于系统侧谐波阻抗和转移阻抗之间的电学关联关系；基于电学关联关系，得到关于测量阻抗和转移阻抗之间的波动关系；基于波动关系确定目标矩阵和目标向量；基于目标矩阵和目标向量，构建用于表征转移阻抗的大小与目标矩阵和目标向量之间的函数关系的转移阻抗函数；基于转移阻抗函数的最小值和电学关联关系，确定系统侧谐波阻抗的估计值。本发明缓解了传统的系统侧谐波阻抗计算方法计算结果不准确的技术问题，从而实现了即使在背景谐波较大时仍能得到准确的系统侧谐波阻抗的技术效果。

技术领域

本发明涉及电力系统的技术领域，尤其是涉及一种系统侧谐波阻抗估计方法和系统。

背景技术

近年来，非线性负荷的大量使用使谐波成为不可忽视的电能质量问题之一。谐波的危害十分严重，它不仅对电力系统的稳定运行造成危害，而且导致不可估量的经济损失。为了治理谐波污染，合理量化谐波责任，在公共连接点对系统和用户的谐波发射水平进行合理的评估，因此就需要准确的估计系统谐波阻抗。现有对系统侧谐波阻抗进行计算的方法通常都存在着计算结果受背景谐波影响较大的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种系统侧谐波阻抗估计方法和系统，缓解了传统的系统侧谐波阻抗计算方法计算结果不准确的技术问题，从而实现了即使在背景谐波较大时仍能得到准确的系统侧谐波阻抗的技术效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种系统侧谐波阻抗估计方法，包括：建立电力系统公共连接点处的系统侧电路的诺顿等效电路模型；基于所述诺顿等效电路模型，确定关于所述系统侧谐波阻抗和转移阻抗之间的电学关联关系；基于所述电学关联关系，得到关于测量阻抗和所述转移阻抗之间的波动关系；其中，所述测量阻抗为基于在所述电力系统公共连接点处采集到的谐波电压值和/或谐波电流值确定的；基于所述波动关系确定目标矩阵和目标向量，其中，所述目标矩阵为所述转移阻抗的波动系数矩阵，所述目标向量为所述转移阻抗的波动向量；基于所述目标矩阵和所述目标向量，构建用于表征转移阻抗的大小与所述目标矩阵和所述目标向量之间的函数关系的转移阻抗函数；基于所述转移阻抗函数的最小值和所述电学关联关系，确定所述系统侧谐波阻抗的估计值。

进一步地，确定所述测量阻抗包括：在所述电力系统公共连接点处，采集多个谐波电压值和多个谐波电流值，分别得到谐波电压观测数据组和谐波电流观测数据组；对所述谐波电压观测数据组和所述谐波电流观测数据组做去均值操作，分别得到去均值化谐波电压值和去均值化谐波电流值；基于所述去均值化谐波电压值和所述去均值化谐波电流值确定所述测量阻抗。

进一步地，基于所述转移阻抗函数和所述电学关联关系，确定所述系统侧谐波阻抗的估计值包括：利用拉格朗日乘子法确定所述转移阻抗函数的最小值；基于所述转移阻抗函数的最小值和所述电学关联关系，确定所述系统侧谐波阻抗的估计值。

进一步地，基于所述转移阻抗函数的最小值和所述电学关联关系，确定所述系统侧谐波阻抗的估计值包括：确定所述转移阻抗函数的数值为所述最小值时，所述转移阻抗的取值，并将该取值作为最小转移阻抗；结合所述最小转移阻抗和所述电学关联关系确定所述系统侧谐波阻抗的估计值。

进一步地，对所述谐波电压观测数据组和所述谐波电流观测数据组做去均值操作，分别得到去均值化谐波电压值和去均值化谐波电流值包括：通过公式对所述谐波电压观测数据组进行去均值操作，得到所述去均值化谐波电压值；其中，为所述谐波电压观测数据组，为谐波电压观测数据的平均值，为所述去均值化谐波电压值，N为所述谐波电压观测数据组中谐波电压值的采集个数；通过公式对所述谐波电流观测数据组进行去均值操作，得到所述去均值化谐波电流值；其中，为所述谐波电流观测数据组，为谐波电流观测数据的平均值，为所述去均值化谐波电流值。