隨機(jī)諧波概率模型研究——基于Laguerre多項(xiàng)式的電氣化鐵道諧波估計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的快速發(fā)展，越來越多的大規(guī)模整流器件等非線性負(fù)荷接入電力系統(tǒng)中，以及靈活輸電系統(tǒng)、高壓直流輸電系統(tǒng)等的不斷增加，都會(huì)引起大量的電力諧波，給電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重的威脅。由于在電力系統(tǒng)中，不管是線性負(fù)荷還是非線性負(fù)荷，其投入和切除均是隨機(jī)進(jìn)行的，不具有固定的規(guī)律性，使得電力諧波具有時(shí)變特征。因此，利用隨機(jī)變量的概率統(tǒng)計(jì)的方法來分析電力諧波是自然而有效的分析方法。IEEE、IEC等權(quán)威學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)都建議，采用評(píng)估的方法

2、來定義諧波限值的標(biāo)準(zhǔn)，例如，IEC就采用日值的95[％]不超過概率值和周值的最大值作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。 本文結(jié)合電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，利用概率統(tǒng)計(jì)的方法，建立電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)諧波概率模型，研究有效的電力諧波分析方法，估計(jì)諧波的概率值。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)眾多，往往需要通過某些已知諧波源節(jié)點(diǎn)，計(jì)算其他待求節(jié)點(diǎn)的諧波值，這就涉及到多個(gè)矢量隨機(jī)求和問題。傳統(tǒng)的估計(jì)諧波值或?qū)χC波的隨機(jī)求和方法要么具有計(jì)算量大的缺點(diǎn)，要么受到應(yīng)用范圍的局限，給諧波

3、估計(jì)帶來誤差。 本文基于Laguerre正交多項(xiàng)式的展開來擬合電力隨機(jī)諧波的概率密度函數(shù)，并估計(jì)其95[％]不超過概率值。對(duì)于單諧波源，根據(jù)它產(chǎn)生諧波的分布函數(shù)或?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算諧波變量的各階矩，代入Laguerre多項(xiàng)式擬合公式中，確定多項(xiàng)式展開的待定系數(shù)，得到Iaguerre多項(xiàng)式展開描述的諧波的概率密度函數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行積分，求解諧波的95[％]不超過概率值。對(duì)于多諧波源的隨機(jī)合成，包括諧波電流的隨機(jī)合成和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)諧波電壓發(fā)射

4、水平的估計(jì)，首先利用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建立網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)諧波概率模型，然后通過高階矩合成，計(jì)算隨機(jī)矢量和矢量幅值的各階矩，再利用擬合單諧波源同樣的方法，計(jì)算Laguerre正交多項(xiàng)式描述的隨機(jī)矢量和矢量幅值的概率密度函數(shù)。為了加速多項(xiàng)式展開的收斂性，減小截?cái)嗾`差，提高諧波估計(jì)的精確度，本文對(duì)高階矩基準(zhǔn)值、引入尺度因子和修正系數(shù)等進(jìn)行了較深入的研究和分析，并選取了合適的高階矩基準(zhǔn)值、引入尺度因子和修正系數(shù)來對(duì)多項(xiàng)式展開進(jìn)行修正。本文最后針對(duì)