[发明专利]基于EWT和MFDE的配电网电能质量扰动检测方法

权利要求书

1.基于EWT和MFDE的配电网电能质量扰动检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：采用光学电压互感器，对主动配电网系统中的PQ扰动信号进行提取，PQ扰动信号经过信号转换后提取模拟信号，并对模拟信号进行预处理；

步骤2：采用经验小波分解EWT，对预处理后的PQ扰动信号进行模态分解，得到包含特征信息的本征模态函数BLIMF；

步骤3：将包含特征信息的本征模态函数BLIMF，作为多尺度振荡散布熵MFDE算法的输入，利用多尺度振荡散布熵MFDE算法，对模态分解得到的本征模态函数BLIMF进行散布熵熵值计算，计算得出PQ扰动信号在各个本征模态函数BLIMF下的多维熵值向量；

步骤4：根据步骤3求得的熵值向量经PCA降维后，作为SVM算法的输入量；

步骤5：对含分布式能源的主动配电网系统进行PQ扰动信号识别。

2.根据权利要求1所述基于EWT和MFDE的配电网电能质量扰动检测方法，其特征在于：所述步骤1中，搭建包含光伏、风能、电动汽车的高渗透率主动配电网系统，作为电能质量PQ扰动检测方法有效性的测试系统；

所述搭建的测试系统是一个IEEE-13总线配电网，连接到额定功率为5MVA，运行电压为4.16kV和0.48kV的电网；采样频率为3.2kHz，采样时长为0.2s，通过对输出信号加入20dB大小的噪声，以测试算法的鲁棒性；

主动配电网的渗透率以下述公式(1)为基准:

式中，P_i,DG-non为系统内第i个分布式电源的装机容量；n为系统内分布式电源个数；P_L,sum为系统内负荷总功率。

3.根据权利要求1所述基于EWT和MFDE的配电网电能质量扰动检测方法，其特征在于：所述步骤1中，主动配电网系统中的PQ扰动包含以下类型：

W1-W3为风机事件组：W1为风机与公共电网并网，W2为风机与公共电网中断，W3风机与公共电网断开后孤岛运行；

S1-S3为光伏事件组：S1为光伏电池板与公共电网并网，S2为光伏电池板与公共电网中断，S3光伏电池板与公共电网断开后孤岛运行；

E1-E2为电动汽车事件组：E1为电动汽车大规模接入电网，E2为电动汽车大规模离网；

H1-H3为风机与光伏混合操作：H1为风机系统、光伏系统同时与公共电网并网，H2为风机系统、光伏系统同时与公共电网中断，H3风机系统、光伏系统与公共电网同时断开后孤岛运行。

4.根据权利要求1所述基于EWT和MFDE的配电网电能质量扰动检测方法，其特征在于：所述步骤1中，对模拟信号进行预处理方法：

首先，构建原始扰动信号的基波与谐波的频域序列其中，最小分量幅值不得低于基波的2％，最小频率不低于45Hz，并以这组频率作为中心频率，计算ψ_i，带通滤波器的带宽BW_i＝10+2γf_iHz；谐波频谱X_H(ω)可由下式(6)计算得出:

式中，X_H为谐波频谱，ω为输入信号频率,i为主频次数，Λ₁为频域序列，φ_i为经验小波函数、ψ_i(ω)经为验尺度函数；

从原始频谱X(ω)中减去谐波频谱X_H(ω)得到只包含间谐波残留频谱X_R(ω)，构造最小分量幅值不得低于基波的2％，最小频率不低于5Hz的间谐波序列将Λ₁、Λ₂结合并以升序排列即可得到对Λ₃序列中，相邻不超过±5Hz的分量分为一组，以确保实际频率仅被考虑用于滤波器设计，从而提取单频分量；经处理后的频率序列Λ＝{f_i}_i＝1,2,…N，N≤M₁+M₂，为信号中存在的最终频域序列，间距超过10Hz的频率分量都得以被准确的分割。