配电网电能质量评估技术研究

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当前,在我国提出双碳目标的大背景下。电能的高质高效利用,是保障民生、促进国家经济发展、推动国家科技进步、实现高质量发展的关键。本文探讨能充分考虑到电能质量事件随机性、不确定性的综合评估方法。与此同时,鉴于目前电能质量相关的软件的研究多集中在电能质量分析和监测上,其大多是面向电能质量事件发生之后所做出的分析,本文设计了一款基于GUIDE的电能质量仿真平台。具体内容包括:首先,本文介绍了电能质量评估体系,其中包括电能质量指标体系、电能质量指标权重、电能质量综合评估模型。第二,提出了一种基于矩估计和权重风险度的组合权重确定方法。针对传统相对强度熵权法、CRITIC法的不足进行改进。分别确定主客观权重后,以相对于主客观权重的偏差最小为目标建立最优组合权重模型,在此基础上,引入基于权重风险度的权重调节算子,对主客观权重看法一致的指标进行奖励,对主客观分歧巨大的指标进行惩罚,进一步使赋权结果合理。然后,针对常权权重的不足,引入优度算子。提出了一种基于惩罚型优度算子的变权权重构造方法。最终得到各指标的综合变权权重,为之后电能质量评估奠定基础。第三.分别介绍了灰色理论和云理论,在此基础上提出一种基于灰云模型的电能质量评估方法。将传统白化权函数与云理论相结合,构建了评价指标等级灰云模型。采用基于理想值和限值的量化值法确定各指标的量化值,替代传统数据标准化方法。给出指标云模型的构建方法。分别采用了基于指标云模型和基于指标量化值的等级云关联度计算方法,最后使用加权平均原则替代传统的最大隶属度原则确定评价等级,对比了文献中的计算结果,并分析两种方法的适用场景。最后,在Matlab/Simulink环境下搭建了配电网基本模型以及电能质量干扰源模型,并利用GUIDE工具箱设计了一款人机交互界面。通过本平台搭建IEEE33节点系统图,使用powergui模块中的Load Flow工具进行潮流计算,将结果和经由Matpower计算所得的结果进行对比,验证了本平台的有效性。最后,以IEEE14节点系统图为例,采用两点法确定仿真方案后进行仿真模拟,并运用前文理论对仿真结果进行分析评估。本平台可以根据实际需要,对线路结构参数、故障类型参数等进行自定义设置,实现在电能质量事件发生前对其给整个系统造成的影响的进行模拟,可以为电力人员在电力系统规划过程中提供电能质量数据作为参考,具有很强的现实意义。
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