配电网电能质量综合评估及谐波责任仲裁方法研究

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随着国民经济的发展和生活水平的提高,人们对电能质量有了更高的要求;与此同时,配电网中非线性、波动性、冲击性、三相不平衡等负荷增多,谐波等电能质量问题日益突出。为了有效改善电能质量,需要首先对电能质量进行科学合理地评估,确定电能质量问题的严重程度。谐波是导致电能质量综合评估不合格的最常见因素之一,为了有效治理谐波,需要明确谐波来源,合理划分谐波责任。电能质量综合评估和谐波责任仲裁是改善电能质量、治理电网谐波的基础和依据。本文围绕配电网电能质量综合评估方法和谐波责任仲裁方法展开研究。
  首先,阐述和分析电能质量单项评估和综合评估的基本理论和方法。介绍了电能质量单项评估指标及标准限值,对电能质量综合评估中几种常用的主观权重和客观权重确定方法及其组合赋权方式进行了分析,基于采集到的电能质量数据,对层次分析法、熵权法以及两种传统组合赋权方法进行了对比验证。
  其次,研究电能质量综合评估的权重因子优化方法。传统权重组合方法存在权重差异放大化,或权重因子取值主观性强的不足。针对这一问题,提出了一种综合评估的权重因子优化方法,即赋予主客观权重权重因子系数,并附加相应的约束条件,进而求解出各项指标的综合权重,使权重的确定更加合理。通过实测数据,利用改进雷达图方法求出评价函数,实现了电能质量的综合评估,有利于掌握配电网的电能质量状况。
  最后,提出了一种基于复数域二元线性回归的谐波责任分摊方法。在公共连接点的谐波电压和谐波电流存在相关性,传统回归方法误差大;传统二元线性回归将实部和虚部分开进行回归,不能得到真正的最小二乘解。针对上述问题,采用复数域二元线性回归,将回归公式中的物理量进行替代,解决了回归时采集的数据相关性的问题,直接将数据处理后代入回归方程中,不需要进行分开回归。Simulink仿真结果表明,在四种不同谐波环境下,所提方法的谐波阻抗估计精度要高于复数域最小二乘法和二元线性回归方法。在实测数据下,本文方法有效性和合理性得到验证,有利于提高谐波责任分摊的准确性。
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