基于支持向量機(jī)的電力系統(tǒng)諧波源電流估計(jì).pdf

1、隨著GPS技術(shù)、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與處理、通信等技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)諧波量測(cè)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)得到了快速的發(fā)展與應(yīng)用。諧波狀態(tài)估計(jì)技術(shù)就是利用有限的、已配置的諧波量測(cè)量來(lái)估計(jì)諧波在電網(wǎng)的分布情況，從而對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的諧波監(jiān)測(cè)。但由于諧波量測(cè)設(shè)備造價(jià)高，大量的諧波信息使得存儲(chǔ)和運(yùn)算的成本增大，人們以期利用數(shù)量較少的諧波量測(cè)配置，估計(jì)出電網(wǎng)中諧波源電流。尤其在諧波量測(cè)配置為欠定的情況下，運(yùn)用傳統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)技術(shù)估計(jì)諧波源電流的效果很差。針對(duì)這一問(wèn)題，本文在已獲

2、得諧波源位置的先驗(yàn)知識(shí)下，應(yīng)用支持向量機(jī)技術(shù)估計(jì)電力系統(tǒng)諧波源電流，以期在保證估計(jì)效果的前提下，節(jié)省成本。
　　首先，闡述了電力系統(tǒng)諧波的定義、產(chǎn)生的原因和危害、影響。接著介紹了電力系統(tǒng)諧波量測(cè)系統(tǒng)的原理與組成部分，并對(duì)基于最小二乘法的諧波狀態(tài)估計(jì)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了闡述。介紹了電力系統(tǒng)各元件等值電路的諧波建模方法。
　　其次，對(duì)支持向量機(jī)的原理進(jìn)行了敘述。重點(diǎn)分析研究了核函數(shù)的選取和模型參數(shù)的選取。在選擇了高斯徑向基函數(shù)作為核

3、函數(shù)后，分別采用了基于交叉驗(yàn)證的網(wǎng)格搜索法以及遺傳算法對(duì)模型需要確定的懲罰系數(shù)C、高斯徑向基核函數(shù)寬度參數(shù)σ和損失函數(shù)中的參數(shù)ε進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)。
　　再次，利用MATLAB建立IEEE-14節(jié)點(diǎn)諧波仿真網(wǎng)絡(luò)。在諧波量測(cè)配置為欠定的情況下，基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯ㄟ^(guò)計(jì)算支路諧波電流相對(duì)節(jié)點(diǎn)諧波注入電流變化的敏感因子，確定諧波監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置，進(jìn)而進(jìn)行諧波量測(cè)配置。
　　然后，利用IEEE-14節(jié)點(diǎn)諧波網(wǎng)絡(luò)，獲取建模需要的樣本數(shù)據(jù)。將樣本

4、數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將諧波監(jiān)測(cè)點(diǎn)的支路諧波電流的幅值和相角與諧波源注入電流的幅值和相角的關(guān)系通過(guò)支持向量機(jī)建立起來(lái)，在支持向量機(jī)建模過(guò)程中，分別采用了網(wǎng)格搜索法以及遺傳算法兩種方法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)。
　　最后，在無(wú)量測(cè)噪聲和存在量測(cè)噪聲的情況下，分別利用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基于網(wǎng)格搜索法尋優(yōu)的支持向量機(jī)、基于遺傳算法尋優(yōu)的支持向量機(jī)以及最小二乘法建模，并對(duì)諧波源電流進(jìn)行估計(jì)，最終分析比較4種結(jié)果。結(jié)果證明在諧波量測(cè)配置為欠定的情況下，支持