基于支持向量機的電力系統(tǒng)諧波源電流估計.pdf

1、隨著GPS技術(shù)、數(shù)據(jù)儲存與處理、通信等技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)諧波量測系統(tǒng)在國內(nèi)得到了快速的發(fā)展與應(yīng)用。諧波狀態(tài)估計技術(shù)就是利用有限的、已配置的諧波量測量來估計諧波在電網(wǎng)的分布情況，從而對電網(wǎng)進行實時的諧波監(jiān)測。但由于諧波量測設(shè)備造價高，大量的諧波信息使得存儲和運算的成本增大，人們以期利用數(shù)量較少的諧波量測配置，估計出電網(wǎng)中諧波源電流。尤其在諧波量測配置為欠定的情況下，運用傳統(tǒng)的狀態(tài)估計技術(shù)估計諧波源電流的效果很差。針對這一問題，本文在已獲

2、得諧波源位置的先驗知識下，應(yīng)用支持向量機技術(shù)估計電力系統(tǒng)諧波源電流，以期在保證估計效果的前提下，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)諧波量測系統(tǒng)的原理與組成部分，并對基于最小二乘法的諧波狀態(tài)估計的數(shù)學(xué)模型進行了闡述。介紹了電力系統(tǒng)各元件等值電路的諧波建模方法。
　　其次，對支持向量機的原理進行了敘述。重點分析研究了核函數(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證的網(wǎng)格搜索法以及遺傳算法對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進行參數(shù)尋優(yōu)。
　　再次，利用MATLAB建立IEEE-14節(jié)點諧波仿真網(wǎng)絡(luò)。在諧波量測配置為欠定的情況下，基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，通過計算支路諧波電流相對節(jié)點諧波注入電流變化的敏感因子，確定諧波監(jiān)測點的位置，進而進行諧波量測配置。
　　然后，利用IEEE-14節(jié)點諧波網(wǎng)絡(luò)，獲取建模需要的樣本數(shù)據(jù)。將樣本

4、數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將諧波監(jiān)測點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)系通過支持向量機建立起來，在支持向量機建模過程中，分別采用了網(wǎng)格搜索法以及遺傳算法兩種方法進行參數(shù)尋優(yōu)。
　　最后，在無量測噪聲和存在量測噪聲的情況下，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、基于遺傳算法尋優(yōu)的支持向量機以及最小二乘法建模，并對諧波源電流進行估計，最終分析比較4種結(jié)果。結(jié)果證明在諧波量測配置為欠定的情況下，支持