基于支持向量機(jī)的電能質(zhì)量分析和負(fù)荷建模研究.pdf

1、統(tǒng)計(jì)方法是從觀測(cè)自然現(xiàn)象或者專門(mén)安排的實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)去推斷該事物可能的規(guī)律性。統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論是在研究小樣本統(tǒng)計(jì)估計(jì)和預(yù)測(cè)的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新興的理論，它試圖從更本質(zhì)的層面上來(lái)研究機(jī)器學(xué)習(xí)問(wèn)題。作為統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的最新發(fā)展和結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化準(zhǔn)則的具體體現(xiàn)，支持向量機(jī)(SVM)具有全局最優(yōu)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推廣能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在解決小樣本、非線性及高維模式識(shí)別問(wèn)題中表現(xiàn)出許多特有的優(yōu)勢(shì)，并能夠推廣到函數(shù)擬合等其他機(jī)器學(xué)習(xí)問(wèn)題中。本文研究了SVM在電

2、能質(zhì)量分析及負(fù)荷建模中的應(yīng)用，以有助于解決電能質(zhì)量分析和負(fù)荷建模存在的難題。 本文的主要貢獻(xiàn)如下： 提出了基于SVM非參數(shù)穩(wěn)健頻譜估計(jì)算法的電力系統(tǒng)間諧波分析算法。該算法在沒(méi)有異常噪聲情況下和有大量異常噪聲干擾情況下都有相當(dāng)高的分析精度，可以滿足電力系統(tǒng)間諧波分析的要求；通過(guò)引入特殊代價(jià)函數(shù)的方法消除異常值影響，使算法對(duì)異常值具有穩(wěn)健性；算法不需要同步采樣即可以準(zhǔn)確地分析出諧波和間諧波分量；對(duì)于非平穩(wěn)信號(hào)也可以準(zhǔn)確得分析

3、出諧波和間諧波分量。 提出了S變換和支持向量機(jī)相結(jié)合的電能質(zhì)量擾動(dòng)分類方案。該方案對(duì)噪聲不敏感，識(shí)別正確率高，訓(xùn)練樣本數(shù)少，可很好地應(yīng)用于電能質(zhì)量擾動(dòng)的識(shí)別。為解決復(fù)合擾動(dòng)識(shí)別等難題，還提出基于Mercer核聚類方法的電能質(zhì)量擾動(dòng)動(dòng)態(tài)分類樹(shù)的方法。該方法具有很好的自適應(yīng)性，對(duì)于靜態(tài)分類樹(shù)中未能考慮的新擾動(dòng)，能夠通過(guò)學(xué)習(xí)，動(dòng)態(tài)拓展分類樹(shù)，從而解決了識(shí)別新擾動(dòng)的難題，在解決電能質(zhì)量擾動(dòng)識(shí)別中尚待解決的復(fù)合擾動(dòng)識(shí)別問(wèn)題上有所突破。提出

4、了基于SVM的諧波源建模、靜態(tài)負(fù)荷建模和動(dòng)態(tài)負(fù)荷建模算法。對(duì)于諧波源模型，各次諧波電流的幅值和相角與各次諧波電壓的幅值和相角以及負(fù)荷特征參數(shù)的非線性映射關(guān)系通過(guò)SVM建立起來(lái)。SVM靜態(tài)負(fù)荷模型建模的基本思想是用兩個(gè)SVM分別表示有功功率、無(wú)功功率和電壓幅值、頻率值以及其他表征負(fù)荷特性的參數(shù)之間的非線性映射關(guān)系。討論了空調(diào)負(fù)荷對(duì)綜合負(fù)荷無(wú)功特性的影響，并提出了將空調(diào)負(fù)荷比例作為特征一起進(jìn)行建模的思想，解決了模型的連續(xù)性問(wèn)題，便于進(jìn)行中長(zhǎng)