1.基于重构数据处理的多谐波源责任量化方法,其特征在于,包括以下步骤:(A)根据具体谐波频次 h 下的多谐波源诺顿等效电路,建立等效电路方程,利用最小二乘法拟合关注馈线的等效谐波阻抗初值;(B)将步骤(A)所得的等效谐波阻抗初值,代入等效电路方程重构出背景谐波电压数据,并对背景谐波电压数据进行排序和分段处理,得到若干数据段,对应的测量数据与背景谐波电压数据做相同处理;(C)利用随机独立矢量法计算各数据段的等效谐波阻抗,从而得到每个数据段的谐波阻抗,包括:谐波电压方程表示为谐波电压Ux等于第k个数据段的等效谐波阻抗乘以电流矢量的幅值再加上背景谐波电压Ex,去均值处理后,两端同时乘以电流矢量的幅值的去均值形式再取均值得到表达式一,结合Ex与电流矢量的统计独立性得到每个数据段中的谐波阻抗;(D)以步骤(C)中所得的各数据段阻抗计算值与阻抗初值之间的最小化差值为准则构建目标函数,迭代出满足目标函数的最优初值作为关注谐波馈线的谐波阻抗估计值,最后利用关注馈线的等效谐波阻抗估计值与谐波电流在关注母线谐波电压上的矢量投影来量化谐波源的贡献。
2.根据权利要求1所述的基于重构数据处理的多谐波源责任量化方法,其特征在于,所述步骤(A)具体包括以下步骤:(A1)当关注节点母线上接有多条馈线时用多谐波源诺顿等效电路进行分析,其中系统侧与各馈线均等效为对应的谐波电流源与谐波阻抗的并联,令 和 分别为系统侧与各馈线的谐波阻抗; 和 分别为系统侧与各馈线的谐波源发射的谐波电流;为馈线的谐波电流;由叠加定理,关注母线处的谐波电压 是各馈线谐波源单独作用时产生在PCC处的谐波电压之和,即其中是第 k 条馈线上的谐波源在PCC处产生的谐波电压; 是系统侧谐波源在PCC处产生的谐波电压,即背景谐波电压,表示为 为除系统侧谐波阻抗以外的等效学阻抗; 为除馈线 k 的谐波源以外的等效谐波阻抗,即除了馈线 k 以外其他支路谐波阻抗的并联:馈线 k 的谐波贡献度指标 可由其在PCC点产生的谐波电压在PCC点总谐波电压上的矢量投影来确定:谐波贡献的确定取决于谐波阻抗 的准确估计;(A2)在 中分离出目标谐波源馈线 i ,并将剩余馈线谐波源与背景谐波电压项合并,假设谐波阻抗保持恒定,对于第 j 组采样数据得到如下方程:其中 为随机误差, 视为线性回归模型:其中 , , ,回归系数 θ 由最小二乘法进行拟合: ;由于除谐波测量数据以外无其他已知信息,因此先由最小二乘法拟合出谐波阻抗初始值 。
3.根据权利要求2所述的基于重构数据处理的多谐波源责任量化方法,其特征在于,所述步骤(B)具体包括以下步骤:(B1)在 两端同时除以 的相角 其中 α 为 和 之间的相角; α 0 为 和 之间的相角;分离 的实部、虚部可以得到:其中 和 分别为谐波阻抗的实部和虚部,令 , , , ,得到:(B2)将(A1)所求的谐波阻抗初始值代代入 ,重构出背景谐波电压数据 E x ( y ) ;将背景谐波数据 E x ( y ) 从小到大进行排序并分段,对应的测量数据 U x ( y ) 、 也按照 E x ( y ) 的顺序进行排列并分段。
4.根据权利要求3所述的基于重构数据处理的多谐波源责任量化方法,其特征在于,所述步骤(C)具体包括以下步骤:(C1)在实部的计算过程中,假设总样本数为 N ,分段数为 P ,每个子数据段的样本量为 n = N / P ,则可得到每个数据段的谐波电压方程: 中标 k 代表第 k 个数据段的方程, E x 是由步骤(A2)中拟合的阻抗初值 代入 的反解,再经过分段而来, U x 与 的样本需要按照 E x 的顺序做相同的排列并分段;(C2)每个数据段中的谐波阻抗的计算公式为:,根据该式算出每个数据段的谐波阻抗。
5.根据权利要求4所述的基于重构数据处理的多谐波源责任量化方法,其特征在于,所述每个数据段中的谐波阻抗的计算公式的推导过程如下: 去均值得到: 两端同时乘以 ,再取均值可得:E x 包括系统侧发射的背景谐波与除馈线 i 之外其他馈线谐波源发射的谐波,不同谐波源之间的统计独立性, E x 与 相互独立或仅存在较弱的相关性,它们的协方差为0,即将 代入 可得每个数据段中的谐波阻抗的计算公式: 。
6.根据权利要求5所述的基于重构数据处理的多谐波源责任量化方法,其特征在于,所述步骤(D)具体包括以下步骤:(D1)定义各数据段计算阻抗与阻抗初值的差值函数Δ Z ,其计算公式如下:P 为子段的数量,每输入一个阻抗初值 就会得到一个差值函数Δ Z x ,Δ Z x 是阻抗初值 的函数;当Δ Z x 取得最小时表明阻抗初值与各数据段阻抗计算值之间的差距最小,此时的阻抗初值为最优阻抗初值,即目标函数为: ;(D2)定义阻抗变化步长 δ 来迭代阻抗初值,并通过计算 γ 来确定迭代的方向,阻抗初值具体迭代的方向为:(D3)重复步骤(B1)~(D2)直到差值函数Δ Z x 不再增加,并在阻抗初值10倍范围内验证Δ Z x 是否为最小值,如果是,则差值函数最小值对于的阻抗初值为算法所求,若不是最小值,则迭代阻抗初值重新计算,计算出谐波阻抗之后,再由式计算馈线 i 的谐波源的谐波贡献。