基于相量量測(cè)的電力系統(tǒng)諧波狀態(tài)估計(jì)算法研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)大量非線性負(fù)載和單相大容量負(fù)荷(電弧爐、電氣化鐵路等)的運(yùn)行，以及各種電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，它們所產(chǎn)生的諧波對(duì)電力系統(tǒng)造成的污染也日趨嚴(yán)重。抑制和消除這些諧波、提高電網(wǎng)供電質(zhì)量，已成為電力系統(tǒng)的一個(gè)重要研究課題。本文采用諧波狀態(tài)估計(jì)方法先得到整個(gè)電網(wǎng)諧波分布的估計(jì)值，然后用估計(jì)結(jié)果判斷實(shí)際諧波源的位置，進(jìn)而確定整個(gè)網(wǎng)絡(luò)諧波的有關(guān)信息。
　　 同步相量量測(cè)技術(shù)的發(fā)展是諧波狀態(tài)估計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的前提條件，同時(shí)也帶來了量測(cè)量

2、、估計(jì)模型、求解算法以及可觀性分析等相關(guān)問題的改變。本文首先介紹了諧波狀態(tài)估計(jì)的硬件基礎(chǔ)與軟件平臺(tái)。接著介紹了諧波狀態(tài)估計(jì)的數(shù)學(xué)模型和估計(jì)算法，諧波狀態(tài)估計(jì)的可觀性分析以及量測(cè)配置問題，提出了基于量測(cè)方程條件數(shù)最小和序貫搜索的量測(cè)配置優(yōu)化算法。針對(duì)諧波量測(cè)系統(tǒng)成本較高的問題，研究了量測(cè)方程欠定情況下的估計(jì)算法，并通過模擬仿真和程序進(jìn)行了驗(yàn)證。最后介紹了不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)和辨識(shí)方法及其實(shí)現(xiàn)步驟。本文的主要工作如下：
　　 ①在量測(cè)配置

3、足夠量測(cè)的情況下，提出了量測(cè)配置的序貫搜索方法，以克服傳統(tǒng)窮盡搜索法搜索過程耗時(shí)的缺點(diǎn)。由于諧波量測(cè)子站的成本相對(duì)較高，提出了最小化量測(cè)子站的思想，即對(duì)于能夠提供最多量測(cè)點(diǎn)的子站以最優(yōu)先的考慮，再結(jié)合可觀性分析算法和量測(cè)矩陣條件數(shù)最小的配置思想，得到了系統(tǒng)在完全可觀時(shí)的最優(yōu)量測(cè)配置，并用最小二乘算法得到了狀態(tài)變量的解；通過在MATLAB7.0環(huán)境下的IEEE-14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的仿真與編程，驗(yàn)證了該算法的有效性。
　　 ②研究了量測(cè)不

4、足時(shí)的諧波狀態(tài)估計(jì)算法，根據(jù)諧波源分布的空間稀疏特性，提出了將盲信號(hào)處理領(lǐng)域中的稀疏表示算法用于求解量測(cè)方程欠定情況下的諧波狀態(tài)估計(jì)問題。通過對(duì)稀疏表示常用算法的比較，選擇了基追蹤算法為主要的分析方法，并根據(jù)算法特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了量測(cè)配置方案，實(shí)現(xiàn)了量測(cè)方程欠定意義下的狀態(tài)變量完全可觀測(cè)。同時(shí)針對(duì)量測(cè)含噪聲和不含噪聲的情況，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的優(yōu)化算法。通過對(duì)估計(jì)算法的編程驗(yàn)證，該算法在量測(cè)方程欠定的情況下所得到的估計(jì)結(jié)果雖然沒有在配置足夠時(shí)的優(yōu)化算