电力系统谐波状态估计量测配置算法研究

汪 瑶 侯世英 黄丹梅

（1.中国煤炭科工集团重庆设计研究院，重庆 400016；

2. 重庆大学电气工程学院高电压与电工新技术教育部重点实验室，重庆 400044）

1 引言

随着电力系统谐波污染问题日益严重，为及时解决电网谐波治理难题，准确分清谐波责任，首先得明确电力系统中谐波的分布状态。而在大多数情况下谐波源是未知的，对于这样的问题，采用谐波状态估计则是一种有效的分析手段[1-2]。自从G．T．Heydt首次提出电力系统谐波状态估计概念用于谐波源识别以来 ，谐波状态估计引起了许多学者和电力工作者的兴趣[1-6]。电力谐波状态估计技术就是根据有限的谐波测量数据来估计整个电网谐波分布，达到对整个系统进行谐波监测和谐波管理的目的。早期的谐波状态估计技术将谐波有功功率和无功功率作为测量量，但谐波无功功率的定义存在争议且其测量装置没有统一的标准，因而采用无功功率的方法没有说服力。随着基于全球定位系统的同步相量测量单元PMU（Phasor Measurement Unit）技术的发展，使得全系统范围内的相量测量成为了可能，目前的谐波状态估计都避开了将功率作为测量量，而是对母线谐波电压、支路谐波电流和注入谐波电流进行同步相量测量，使得估计方程成为线性方程，采用最小二乘法[7]、奇异值分解SVD(Singular Value Decomposition)[8-9]等算法求解系统未知状态。在此基础上，着重研究了PMU的优化配置问题，以保正系统可观测的情况下，提高谐波状态估计的精确性与经济性。

2 谐波状态估计可观性分析

可观性分析可定义为在给定的网络拓扑结构和量测配置的前提下，判断利用量测数据确定母线状态的能力和程度。……