[发明专利]一种配电网多谐波源识别方法、存储介质及识别系统

说明书

本发明公开了一种配电网多谐波源识别方法、存储介质及识别系统，测量交流配电网每条出线的电流和母线电压；对各条线路电流进行两点差分计算来代替微分值；将负荷等效为RL模型，根据RL模型端电压和电流的时域关系式构造拟合函数，在每个时间窗内对母线电压和各线路电流采用带非负约束的最小二乘法进行拟合，得到时变的拟合系数R，L；构造误差函数，将拟合得到的R，L代入误差函数计算误差，实现配电网中多谐波源的识别。

技术领域

本发明属于电力系统电能质量监测技术领域，具体涉及一种配电网多谐波源识别方法、存储介质及识别系统。

背景技术

随着电力电子技术在电力系统中的广泛应用和非线性负荷的不断增加，配电系统中谐波源所占比例逐渐提高。为有效治理谐波问题和提高电能质量，有必要对配电网中的谐波源进行识别。

目前常用的谐波源识别方法可分为两类，一类为谐波状态估计法，通过状态估计获得谐波注入有功功率，若为正则为谐波源，但通常情况下无法得到精确的谐波网络参数和拓扑结构，且需要较多的谐波检测设备，实现成本较高；另一类为基于等效电路模型的方法，如有功功率法、无功功率法、临界阻抗法，这类方法是将一个节点划分为系统侧和用户侧，根据不同的定位理论确定主谐波源侧，通常应用于单谐波源系统，不能对一个节点上的多个谐波源进行识别。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种配电网多谐波源识别方法、存储介质及识别系统，具有较强的通用性，能够正确且快速地识别配电网中多个谐波源。

本发明采用以下技术方案：

一种配电网多谐波源识别方法，包括以下步骤：

S1、测量交流配电网每条出线的电流和母线电压；

S2、对步骤S1得到的各条线路电流进行两点差分计算来代替微分值，用于数据拟合；

S3、将负荷等效为RL模型，根据RL模型端电压和电流的时域关系式构造拟合函数，在每个时间窗内对母线电压和各线路电流采用带非负约束的最小二乘法进行拟合，得到时变的拟合系数；

S4、构造误差函数，将步骤S3得到的拟合系数代入误差函数计算误差，实现配电网中多谐波源的识别。

具体的，步骤S2中，各条线路电流的两点差分计算如下：

其中，diff_i_n为第n条线路的电流差分值，i_n(k)为第n条线路电流的第k个采样点，T_s为采样点时间间隔。

具体的，步骤S3中，对母线电压和各线路电流采用带非负约束的最小二乘法进行拟合，将误差在二范数意义下达到最小，满足拟合系数不为负的约束条件，以此为目标函数求出拟合系数。

进一步的，拟合函数为：

其中，u为母线电压，R,L为拟合系数，当负荷为线性负荷时，满足R＝R_Load+R_Li，L＝L_Load+L_Line，R_Line和L_Line分别为线路电阻和电感。

更进一步的，负荷RL模型端电压和电流的时域关系为：

其中，u_Load为负荷端电压，i为负荷电流，R_Load为负荷等效电阻，L_Load为负荷等效电感。

进一步的，采用带非负约束的最小二乘法进行拟合，也就是将的误差在二范数意义下达到最小，同时满足R＞0,L＞0的约束条件，拟合系数R，L具体为：