併網光伏發電系統穩態電能質量評估方法
2023-04-25 13:50:01
併網光伏發電系統穩態電能質量評估方法
【專利摘要】本發明涉及穩態電能質量評估領域，為提供一種穩態電能質量綜合評估方法，以便對併網光伏系統公共連接點(PCC)的電能質量提供更加直觀、全面的評估，具體包括下列步驟：(1)採用組合賦權法即採用離差最大化方法對主客觀權重值進行綜合，獲取綜合權重向量；(2)採用主成分投影法，利用各主成分設計的理想決策向量實現各被評估數據組由多維向一維的轉變；(3)等級區間劃分：將國家標準中的限值規定按照一定的標準劃分成若干個等級，通過確定待評估數據所處的等級區間來確定測量點數據的電能質量狀況。本發明主要應用於穩態電能質量評估。
【專利說明】併網光伏發電系統穩態電能質量評估方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及穩態電能質量評估領域，特別涉及併網光伏發電系統穩態電能質量評 估方法。 技術背景
[0002] 電能質量的下降危及電力系統的安全運行的同時對用電設備的正常運行帶來不 利影響，全球每年因電能質量下降引起的經濟損失多達數千億美元。隨著經濟和科技的不 斷髮展，電能質量問題越來越受到供用雙方的重視。各個國家均根據自己國家的具體情況 制定了相關的電能質量標準，為電力供應方提供合格的電能提出要求，為電能質量敏感用 戶的用電選擇提供參考，並為電能質量的治理提供依據。
[0003] 中國在電能質量標準方面做出了全面的總結與規定，並通過國家標準體現對供電 方電能質量的具體要求。但現有國家標準僅對電能質量單項指標限值進行相關的規定，然 而單項指標的合格與否並不能從整體上反映電能的質量。因此，在考慮電能質量多個指標 的基礎上，建立電能質量分級化綜合評估方法是關鍵。
【發明內容】
[0004] 為克服現有技術的不足，提供一種穩態電能質量綜合評估方法，以便對併網光伏 系統公共連接點（PCC)的電能質量提供更加直觀、全面的評估，具體包括下列步驟：
[0005] (1)採用組合賦權法即採用離差最大化方法對主客觀權重值進行綜合，獲取綜合 權重向量；
[0006] (2)採用主成分投影法，利用各主成分設計的理想決策向量實現各被評估數據組 由多維向一維的轉變；
[0007] (3)等級區間劃分：將國家標準中的限值規定按照一定的標準劃分成若干個等 級，通過確定待評估數據所處的等級區間來確定測量點數據的電能質量狀況。
[0008] 組合賦權法的原理如式（10)所示。
[0009]
【權利要求】
1. 一種併網光伏發電系統穩態電能質量評估方法，其特徵是，包括下列步驟： (1) 採用組合賦權法即採用離差最大化方法對主客觀權重值進行綜合，獲取綜合權重 向量； (2) 採用主成分投影法，利用各主成分設計的理想決策向量實現各被評估數據組由多 維向一維的轉變； (3) 等級區間劃分：將國家標準中的限值規定按照一定的標準劃分成若干個等級，通 過確定待評估數據所處的等級區間來確定測量點數據的電能質量狀況。
2. 如權利要求1所述的併網光伏發電系統穩態電能質量評估方法，其特徵是，組合賦 權法的原理如式（10)所示：
(W) 式中，ω為最終權重，且φ = (Φι φ2··· (J)t)定義為組合權重係數向量，同時定義權 重矩陣? = (< 4… <)，上標T表示轉置。
3. 如權利要求1所述的併網光伏發電系統穩態電能質量評估方法，其特徵是，採用主 成分投影法具體為： 1) 原始數據的標準化 電能質量指標屬于越小越優的成本型指標，因此採用式（20)所示的標準化方法對m組 數據，η項指標的原始數據矩陣X = (Xipmxn進行標準化處理得到標準化矩陣Y = (yipmxn，
(20) 2) 構建加權標準化矩陣 在標準化決策矩陣的基礎上綜合指標權重，算式（21)給出權重集成方法，得到加權標 準化決策矩陣S，
(21) 其中，W」表示第j項指標經過歸一化的組合權重值； 3) 指標的正交變換 通過對指標數據進行正交變換，通過式（22)和（23)定義矩陣C :
(22) C = SA (23) 式中，A為正交矩陣，λρ λ2、…、λη為對稱矩陣ZTZ的特徵值，且滿足式（24) 彡入2彡…彡λη (24) 4) 計算數據組投影值 構建理想評價向量d，式（25)和（26)給出計算方法及單位化方法，
式中，dj表示d的各列向量，j = 1，2,…，η ; 式（27)給出各評價向量相對於理想評價向量的投影值向量D
(27) 式中，Ci表示C的各行向量，i = 1，2，···，πι，(?」表示C的第i行第j列的元素； 5) 確定評估規則 最後分析各評價指標對象投影值的大小，投影值越大，表明指標數據組整體偏向劣勢， 即說明該組電能質量數據越優；從而將邊界數據組的投影值作為新的邊界，作為確定待評 測數據組所處的等級區間。
4.如權利要求2所述的併網光伏發電系統穩態電能質量評估方法，其特徵是，組合賦 權法進一步細化為：引入統計學上離差的概念，在確定組合權重係數時，使所有決策方案的 總離差最大的方案為最優方案；在利用離差最大化確定權重係數之前，首先對指標數據進 行適當的標準化，用式（11)所示的標準化方法，得到標準評估矩陣Z :
(11) 定義第i組測量數據和其他測量數據關於指標+的離差之和t為式（12):
(12) 其中，1 < i < m，1 < j < n，Wj表示第j項指標的組合權重值； 對於指標+，以&表示第j組指標下所有測量數據與其他測量數據的總離差，其算式 以（13)表不：
(13) 構造總離差目標函數如公式（14)所示：
(14) 構造矩陣4如下：
(15) 則式（14)可改寫為式（16): f = Z〇wT (16) 權重係數向量的求取轉化為優化問題，目標即是使評估問題的總離差達到最大，優化 模型如式（17)所示：
(17) 通過構建拉格朗日函數，獲得權重係數向量的優化值，各係數值的計算式可由算式 (18)表不，式（19)給出歸一化後的組合權重向量W :
(18) (19) 其中，w表示經過離差最大化處理後的組合權重向量。
【文檔編號】G06F19/00GK104143052SQ201410398307
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】王繼東, 王利鵬, 龐西品 申請人:天津大學