CN105242110B - 一种配电网多点谐波污染溯源方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网多点谐波污染溯源方法，包括步骤S1，获取受测配电网的节点总数量m、支路总数量和网络拓扑结构；步骤S2，选取受测配电网的n个节点作为监测点，在受测配电网的每一个监测点安装监测装置，n≥m×40％，受测配电网除监测点外的节点则作为非监测点；步骤S3，建立谐波历史数据库和谐波测试数据库；步骤S4，判断出受测配电网所有m个节点在当前时刻的谐波源接入状态。本发明能够实现对配电网的多点谐波污染溯源。

Description

一种配电网多点谐波污染溯源方法

技术领域

本发明涉及一种配电网多点谐波污染溯源方法。

背景技术

对于配电网的谐波污染溯源，国外和国内的现有关键技术如下：

国外关键技术：对于谐波源的识别问题，Heydt.G.T等学者提出采用状态估计的方法来获得负荷注入系统的谐波功率，当这一注入谐波功率为正时，则判定该负荷为谐波源。然而负荷的谐波功率并不能完全表征负荷的特性，线性负荷虽然不会发出谐波功率，但在复杂的多谐波源网络中，谐波源却有可能吸收谐波功率，因此，这种识别方法难免会得出错误的结果。

Dán A M等学者根据负荷在外加扰动的情况下，谐波电流和谐波电压幅值之间的相互关系来判断负荷中是否含有谐波源。该方法是一种定性的方法，可以识别负荷中的谐波源，却不能将负荷中线性与非线性部分各自的谐波电流进行有效的区分。

国内关键技术：公共耦合点处把系统等效为两部分，即供电侧和用户侧，然后根据相应的等效电路模型，确定出主谐波源一侧，也称之为基于等效电路模型的定位法，常见的方法有有功功率定位法、无功功率定位法、临界阻抗定位法等，有功和无功功率定位法受谐波源之间相位差的影响，在定位时产生较大的误差，临界阻抗定位法由于测量误差而影响定位精度；

对整个系统网络用谐波状态估计的方法，该方法计算出系统各节点的谐波电压及支路的谐波电流，从而判断谐波源位置，常见的方法有谐波电流状态估计定位、谐波电压状态估计定位、神经元网络模型和遗传算法定位等。谐波电流状态估计定位的缺点是在波形发生畸变的情况下，功率的定义还存在争议，所以选功率作为量测量没有说服力；而谐波电压状态估计定位法把所有母线电压作为状态变量，方程组的冗余度会增加，增益矩阵的求逆运算量会增大，而且由于测量点的增加，费用也大量增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种配电网多点谐波污染溯源方法。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种配电网多点谐波污染溯源方法，包括：

步骤S1，获取受测配电网的节点总数量m、支路总数量和网络拓扑结构；

步骤S2，选取受测配电网的n个节点作为监测点，在受测配电网的每一个监测点安装监测装置，n≥m×40％，受测配电网除监测点外的节点则作为非监测点；

步骤S3，用所述各个监测装置按预设的数据采集时间间隔采集受测配电网n个监测点的谐波电压数据，将当前时刻即进行谐波污染溯源时刻之前每一数据采集时刻采集到的受测配电网n个监测点谐波电压数据存入谐波历史数据库，并且，获取受测配电网所有m个节点在当前时刻之前对应于所述监测装置每一数据采集时刻的谐波源接入状态并存入所述谐波历史数据库；用所述各个监测装置采集受测配电网n个监测点在当前时刻的谐波电压数据并存入谐波测试数据库；

步骤S4，按以下步骤S41至步骤S44，判断出受测配电网所有m个节点在当前时刻的谐波源接入状态：

步骤S41，用保存在所述谐波历史数据库中的数据构建关系数据库，使得：每一所述数据采集时刻的受测配电网n个监测点谐波电压数据均按预设顺序组成一个列向量，每一所述数据采集时刻的受测配电网所有m个节点谐波源接入状态均按预设顺序组成一个列向量，第i数据采集时刻的监测点谐波电压数据列向量x_i与节点谐波源接入状态列向量y_i构成关系数据库的一对列向量数据对，其中，i表示数据采集时刻；

步骤S42，将所述关系数据库中节点的谐波源接入状态进行赋值，即：节点接入了谐波源的状态赋值为1、未接入谐波源的状态赋值为0；

将所述关系数据库中监测点的谐波电压数据进行归一化处理，即：将第i数据采集时刻的监测点谐波电压数据列向量x_i按式一进行归一化处理：

式一中，x_max和x_min分别为所有时刻同一监测点处谐波电压数据的最大和最小值组成的列向量，归一化的结果是将原始数据规整到[0,1]范围内；

步骤S43，将归一化后的关系数据库代入下述式二的支持向量机模型，关系数据库中列向量数据对x_i,y_i作为模型的训练向量数据输入到支持向量机模型的列向量x,y中，支持向量机模型表示为：

式二中，K(x,x_w)为核函数，a_w为权值向量，b为偏移量，S为训练向量数据对数；

核函数表示为：

将关系数据库中所有列向量数据对代入式二进行交叉验证，选择使训练向量数据方差最小的a_w，σ，b参数作为最佳参数；

步骤S44，将步骤S43得到的最佳参数代入式二中，将所述谐波测试数据库中的受测配电网n个监测点在当前时刻的谐波电压数据按所述预设顺序组成谐波测试数据列向量并将该谐波测试数据列向量作为模型的测试向量数据输入到式二的列向量x中进行训练测试，计算得到列向量y，引入判定阀值ε＝0.5，测试向量结果表示为：

式四中，列向量表示受测配电网对应的节点接入谐波源，列向量表示受测配电网对应的节点未接入谐波源，从而实现了受测配电网的多点谐波污染溯源。

作为本发明的一种改进，所述步骤S3还包括数据完整度校验步骤，即：在步骤S3采集到的数据的完整度达到预设的完整度阈值时，进入步骤S4，否则丢弃已采集到的数据并重复步骤S3。

作为本发明的一种改进，所述的配电网多点谐波污染溯源方法还包括：

步骤S5，将所述步骤S4中判定为未接入谐波源的受测配电网节点设为非谐波源节点，所述步骤S4中判定为接入谐波源的受测配电网节点设为谐波源节点，并设定非谐波源节点的注入谐波电流数值设定为0，再将其带入节点阻抗方程中，分析非监测点的谐波电压数值；

步骤S5中非监测点谐波电压分析的具体方法为：

步骤S51，谐波电流计算：

基于映射模型估计的结果及谐波测试数据和网络参数，计算谐波源节点的谐波注入电流，其中，所述映射模型即为步骤S43所述的支持向量机模型，所述映射模型估计的结果即为步骤S44所述的测试向量结果；通过网络拓扑结构和配电网初始参数获取谐波导纳矩阵，将谐波导纳矩阵求逆获取谐波阻抗矩阵；求解接入谐波源的节点的谐波注入电流的公式如下：

式五中，监测点谐波电压矩阵[U_h-measure]＝[U₁…U_n]，其中U₁,…,U_n依次为受测配电网第1至第n个监测点在当前时刻的谐波电压；

I_h-suspect为配电网中当前各个谐波源节点的谐波注入电流矩阵，为未知向量；Z_h-measure为配电网中当前各个监测点的谐波阻抗矩阵，为已知向量；Z_h-nomeasure为配电网中当前各个非监测点对应的谐波阻抗矩阵，为已知向量；U_h-measure为配电网中当前各个监测点的谐波电压矩阵，为已知向量；U_h-nomeasure为配电网中当前各个非监测点的谐波电压矩阵，为未知向量；

将式五进一步分解为：

设配电网节点总数为m，监测点数目为n，判别出谐波源节点的数目为s；可知[U_h-measure]为n×1维向量；[Z_h-measure]为n×m维向量；I_h-suspect为s×1维向量；对于式六，有s个未知量，n个线性方程；当s＜n时，式六为超定方程组；当s＝n时，式六为恰定方程组；当s＞n时，式六为欠定方程组；若线性方程组为恰定，可通过式六解出实际注入谐波电流的精确值；若线性方程组为欠定，可由式六求解得到注入谐波电流I_h-suspect的估计值；

步骤S52，谐波电压计算：

利用式五进行解耦的谐波潮流计算；谐波潮流计算的结果验证映射模型分类结果的正确性；若谐波潮流计算求得的监测点电压与实际监测点电压差值在误差范围之内，表明谐波源定位成功，且谐波源注入电流估计值正确；若电压差值不在误差范围内，则需要改变映射模型中的阀值，将监测点采集的谐波电压数据输入模型重新估计，直至定位成功；

步骤S53，对于任一节点的谐波污染来源可按下式求取：

式八中，为节点x的h次谐波电压；为谐波源节点i在节点x产生的h次谐波电压；为与的夹角；为谐波源节点i对节点x的h次谐波责任指标；

步骤S53中谐波污染溯源分析的具体方法为：

步骤S531，基于谐波电路方程，可将节点j的h次谐波电压分解成m个节点在j节点产生的h次谐波电压；节点j的h次谐波电压分解公式如下：

式九中，U_j-h为节点j的h次谐波电压；Z_j-h为节点j对应的谐波阻抗矩阵的行向量；I_h为节点注入谐波电流列向量；

步骤S532，采用式八对节点谐波电压进行责任划分，表现为在方向上的投影，实现谐波污染溯源。

作为本发明的一种改进，所述的配电网多点谐波污染溯源方法还包括：

步骤S6，谐波异常告警：基于谐波源节点的谐波注入电流、扰动传播量值变化以及谐波污染溯源，采用三层次三等级法分析电网的谐波异常，并给出告警信息，其中，所述谐波源节点的谐波注入电流为所述步骤S51计算出的谐波源节点的谐波注入电流，所述扰动传播量值变化为所述步骤S52计算出的谐波电压，所述谐波污染溯源为所述步骤S53得到的谐波污染溯源分析结果；

步骤S61，基于国家标准的限制，考虑历史调试经验及实际监控需要，设置谐波源接入点谐波注入电流告警阈值T₁、谐波扰动传播电压告警阈值T₂和谐波污染溯源告警阀值T₃；

步骤S62，将谐波源接入点谐波注入电流数据与告警阈值T₁相比，若谐波数据值大于T₁，给出相应的告警信息，并结束整个告警流程；若谐波数据值小于T₁，不发出该层次告警，转入步骤63)；

步骤S63，将扰动传播到各节点谐波电压数据与告警阈值T₂相比，若谐波电压数据值大于T₂，给出相应的告警信息，转入步骤64)；若谐波数据值小于T₂，不发出告警信息，谐波数据正常；

步骤S64，将谐波污染溯源数据与告警阈值T₃相比，若谐波污染溯源数据值大于T₃，给出相应的告警信息，并结束整个告警流程；若谐波数据值小于T₃，不发出该层次告警信息，结束整个告警流程。

其中，所述步骤S61中阈值设置的具体方法为：

步骤S611，参考国家标准GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》限值规定，确定各谐波源接入点谐波注入电流告警阈值T₁和谐波扰动传播到各节点谐波电压异常告警阈值T₂；

步骤S612，基于谐波扰动传播量值分析法，分别计算谐波源节点对各节点的谐波扰动叠加影响；同时，基于历史监控信息及实际需要，使用专家打分制方法确定主观阈值w₁；基于聚类分析算法，将历史数据分成若干类，再根据改进的最大类间方差法，将这若干类分成正常类和异常类，此时分析得到的能最大程度地区分这两类的临界限值，即为客观阈值w₂；将主观阈值w₁和客观阈值w₂进行按比例线性加权，得到判别谐波污染溯源最终告警阀值T₃。

其中，所述步骤S62中谐波源接入点谐波注入电流数据异常告警的具体方法为：

基于步骤S51计算得到的谐波电流计算结果，并将该谐波电流计算结果记为TA，判别其异常告警的公式如下：

其中，所述步骤S63中扰动传播到各节点谐波电压数据异常告警的具体方法为：

基于步骤S52计算得到的谐波电压计算结果，并将该谐波电压计算结果记为TB，判别其异常告警的公式如下：

其中，所述步骤S64中各节点谐波污染溯源数据异常告警的具体方法为：

基于步骤S532计算得到的h次谐波责任指标结果，并将该h次谐波责任指标结果记为TC，判别其异常告警的公式如下：

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明通过步骤S1，能够实现对配电网的多点谐波污染溯源。

第二，本发明通过步骤S5，能够有利于量化谐波污染水平，根据本发明所提谐波污染责任分析方法，可有效确定某一节点谐波来源方向，并进一步量化分析出各谐波源引起该点谐波异常的责任百分比，从而判别是电网侧还是用户侧的责任，便于采取相应的“奖惩机制”开展针对性治理，提高电网的电能质量水平。

第三本发明通过步骤S6，能够有利于提高区域电网运行的安全可靠性，根据扰动传播异常告警给出的信息，可对一段时间区域电网的谐波源注入点以及扰动传播影响节点的谐波异常做出及时可靠的告警。对于供用电双方，可以适时采取合理的抑制措施，避免谐波扰动进一步恶化，提高电网运行的安全可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明的配电网多点谐波污染溯源方法的流程框图；

图2为本发明步骤S43中支持向量机模型的示意图；

图3为本发明的步骤S6的流程框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的配电网多点谐波污染溯源方法，包括：

步骤S1，获取受测配电网的节点总数量m、支路总数量和网络拓扑结构；其中，受测配电网的网络拓扑结构可依据其各个节点的空间布局以及节点、支路之间的电气连接方式判别出来，该判别方式为公知常识，在此不再展开说明；

步骤S2，选取受测配电网的n个节点作为监测点，在受测配电网的每一个监测点安装监测装置，n≥m×40％，受测配电网除监测点外的节点则作为非监测点；

步骤S3，用所述各个监测装置按预设的数据采集时间间隔采集受测配电网n个监测点的谐波电压数据，将当前时刻即进行谐波污染溯源时刻之前每一数据采集时刻采集到的受测配电网n个监测点谐波电压数据存入谐波历史数据库，并且，获取受测配电网所有m个节点在当前时刻之前对应于所述监测装置每一数据采集时刻的谐波源接入状态并存入所述谐波历史数据库；用所述各个监测装置采集受测配电网n个监测点在当前时刻的谐波电压数据并存入谐波测试数据库；为保证所采集的谐波扰动监测数据即n个监测点的谐波电压数据能够全面反映受测配电网的谐波问题，在适用本发明的方法进行谐波污染溯源时，谐波历史数据库中应至少存有连续12个月以上的监测数据。

步骤S4，按以下步骤S41至步骤S44，判断出受测配电网所有m个节点在当前时刻的谐波源接入状态：

步骤S41，用保存在所述谐波历史数据库中的数据构建关系数据库，使得：每一所述数据采集时刻的受测配电网n个监测点谐波电压数据均按预设顺序组成一个列向量，每一所述数据采集时刻的受测配电网所有m个节点谐波源接入状态均按预设顺序组成一个列向量，第i数据采集时刻的监测点谐波电压数据列向量x_i与节点谐波源接入状态列向量y_i构成关系数据库的一对列向量数据对，其中，i表示数据采集时刻，组成列向量的预设顺序可以是节点编号由小到大的次序；

步骤S42，将所述关系数据库中节点的谐波源接入状态进行赋值，即：节点接入了谐波源的状态赋值为1、未接入谐波源的状态赋值为0；

将所述关系数据库中监测点的谐波电压数据进行归一化处理，即：将第i数据采集时刻的监测点谐波电压数据列向量x_i按式一进行归一化处理：

式一中，x_max和x_min分别为所有时刻同一监测点处谐波电压数据的最大和最小值组成的列向量，归一化的结果是将原始数据规整到[0,1]范围内；

步骤S43，将归一化后的关系数据库代入下述式二的支持向量机模型，关系数据库中列向量数据对x_i,y_i作为模型的训练向量数据输入到支持向量机模型的列向量x,y中，支持向量机模型表示为：

式二中，K(x,x_w)为核函数，a_w为权值向量，b为偏移量，S为训练向量数据对数；

核函数表示为：

将关系数据库中所有列向量数据对代入式二进行交叉验证，选择使训练向量数据方差最小的a_w，σ，b参数作为最佳参数；

步骤S44，将步骤S43得到的最佳参数代入式二中，将所述谐波测试数据库中的受测配电网n个监测点在当前时刻的谐波电压数据按所述预设顺序组成谐波测试数据列向量并将该谐波测试数据列向量作为模型的测试向量数据输入到式二的列向量x中进行训练测试，计算得到列向量y，引入判定阀值ε＝0.5，测试向量结果表示为：

式四中，列向量表示受测配电网对应的节点接入谐波源，列向量表示受测配电网对应的节点未接入谐波源，从而实现了受测配电网的多点谐波污染溯源。

上述步骤S3还可以增设数据完整度校验步骤，在步骤S3采集到的数据的完整度达到预设的完整度阈值时，进入步骤S4，否则丢弃已采集到的数据并重复步骤S3，从而保证可以利用的数据量满足本发明的要求。完整度校验的具体方法为：

将谐波历史数据和谐波测试数据每一天的个数与校验阀值比较，如果采集数据个数超过正常监测数据个数的校验阈值，则判定满足完整度要求，否则不满足完整度要求。

本发明根据实际运行经验以及用户需要，设定校验阈值为50％。例如电流谐波每3分钟产生一个数据，一天应该有480个，则如果取到的电流谐波数据低于240，则认为该电流谐波该天数据无效。

本发明的配电网多点谐波污染溯源方法，还包括：

步骤S5，将所述步骤S4中判定为未接入谐波源的受测配电网节点设为非谐波源节点，所述步骤S4中判定为接入谐波源的受测配电网节点设为谐波源节点，并设定非谐波源节点的注入谐波电流数值设定为0，再将其带入节点阻抗方程中，分析非监测点的谐波电压数值；

步骤S5中非监测点谐波电压分析的具体方法为：

步骤S51，谐波电流计算：

基于映射模型估计的结果及谐波测试数据和网络参数，计算谐波源节点的谐波注入电流，其中，所述映射模型即为步骤S43所述的支持向量机模型，所述映射模型估计的结果即为步骤S44所述的测试向量结果；通过网络拓扑结构和配电网初始参数获取谐波导纳矩阵，将谐波导纳矩阵求逆获取谐波阻抗矩阵；求解接入谐波源的节点的谐波注入电流的公式如下：

式五中，监测点谐波电压矩阵[U_h-measure]＝[U₁…U_n]，其中U₁,…,U_n依次为受测配电网第1至第n个监测点在当前时刻的谐波电压；

I_h-suspect为配电网中当前各个谐波源节点的谐波注入电流矩阵，为未知向量；Z_h-measure为配电网中当前各个监测点的谐波阻抗矩阵，为已知向量；Z_h-nomeasure为配电网中当前各个非监测点对应的谐波阻抗矩阵，为已知向量；U_h-measure为配电网中当前各个监测点的谐波电压矩阵，为已知向量；U_h-nomeasure为配电网中当前各个非监测点的谐波电压矩阵，为未知向量；

将式五进一步分解为：

设配电网节点总数为m，监测点数目为n，判别出谐波源节点的数目为s；可知[U_h-measure]为n×1维向量；[Z_h-measure]为n×m维向量；I_h-suspect为s×1维向量；对于式六，有s个未知量，n个线性方程；当s＜n时，式六为超定方程组；当s＝n时，式六为恰定方程组；当s＞n时，式六为欠定方程组；若线性方程组为恰定，可通过式六解出实际注入谐波电流的精确值；若线性方程组为欠定，可由式六求解得到注入谐波电流I_h-suspect的估计值；

步骤S52，谐波电压计算：

利用式五进行解耦的谐波潮流计算；谐波潮流计算的结果验证映射模型分类结果的正确性；若谐波潮流计算求得的监测点电压与实际监测点电压差值在误差范围之内，表明谐波源定位成功，且谐波源注入电流估计值正确；若电压差值不在误差范围内，则需要改变映射模型中的阀值，将监测点采集的谐波电压数据输入模型重新估计，直至定位成功；

步骤S53，对于任一节点的谐波污染来源可按下式求取：

式八中，为节点x的h次谐波电压；为谐波源节点i在节点x产生的h次谐波电压；为与的夹角；为谐波源节点i对节点x的h次谐波责任指标；

步骤S53中谐波污染溯源分析的具体方法为：

步骤S531，基于谐波电路方程，可将节点j的h次谐波电压分解成m个节点在j节点产生的h次谐波电压；节点j的h次谐波电压分解公式如下：

式九中，U_j-h为节点j的h次谐波电压；Z_j-h为节点j对应的谐波阻抗矩阵的行向量；I_h为节点注入谐波电流列向量；

步骤S532，采用式八对节点谐波电压进行责任划分，表现为在方向上的投影，实现谐波污染溯源。

如图3所示，步骤S6，谐波异常告警：基于谐波源节点的谐波注入电流、扰动传播量值变化以及谐波污染溯源，采用三层次三等级法分析电网的谐波异常，并给出告警信息，其中，所述谐波源节点的谐波注入电流为所述步骤S51计算出的谐波源节点的谐波注入电流，所述扰动传播量值变化为所述步骤S52计算出的谐波电压，所述谐波污染溯源为所述步骤S53得到的谐波污染溯源分析结果。

步骤S61，基于国家标准的限制，考虑历史调试经验及实际监控需要，设置谐波源接入点谐波注入电流告警阈值T₁、谐波扰动传播电压告警阈值T₂和谐波污染溯源告警阀值T₃；

步骤S62，将谐波源接入点谐波注入电流数据与告警阈值T₁相比，若谐波数据值大于T₁，给出相应的告警信息，并结束整个告警流程；若谐波数据值小于T₁，不发出该层次告警，转入步骤63)；

步骤S63，将扰动传播到各节点谐波电压数据与告警阈值T₂相比，若谐波电压数据值大于T₂，给出相应的告警信息，转入步骤64)；若谐波数据值小于T₂，不发出告警信息，谐波数据正常；

步骤S64，将谐波污染溯源数据与告警阈值T₃相比，若谐波污染溯源数据值大于T₃，给出相应的告警信息，并结束整个告警流程；若谐波数据值小于T₃，不发出该层次告警信息，结束整个告警流程。

步骤S61中阈值设置的具体方法为：

步骤S611，参考国家标准GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》限值规定，确定各谐波源接入点谐波注入电流告警阈值T₁和谐波扰动传播到各节点谐波电压异常告警阈值T₂；

步骤S612，基于谐波扰动传播量值分析法，分别计算谐波源节点对各节点的谐波扰动叠加影响；同时，基于历史监控信息及实际需要，使用专家打分制方法确定主观阈值w₁；基于聚类分析算法，将历史数据分成若干类，再根据改进的最大类间方差法，将这若干类分成正常类和异常类，此时分析得到的能最大程度地区分这两类的临界限值，即为客观阈值w₂；将主观阈值w₁和客观阈值w₂进行按比例线性加权，得到判别谐波污染溯源最终告警阀值T₃。

步骤S62中谐波源接入点谐波注入电流数据异常告警的具体方法为：

基于步骤S51计算得到的谐波电流计算结果，并将该谐波电流计算结果记为TA，判别其异常告警的公式如下：

步骤S63中扰动传播到各节点谐波电压数据异常告警的具体方法为：

基于步骤S52计算得到的谐波电压计算结果，并将该谐波电压计算结果记为TB，判别其异常告警的公式如下：

步骤S64中各节点谐波污染溯源数据异常告警的具体方法为：

基于步骤S532计算得到的h次谐波责任指标结果，并将该h次谐波责任指标结果记为TC，判别其异常告警的公式如下：

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种配电网多点谐波污染溯源方法，包括：

步骤S1，获取受测配电网的节点总数量m、支路总数量和网络拓扑结构；

步骤S2，选取受测配电网的n个节点作为监测点，在受测配电网的每一个监测点安装监测装置，n≥m×40％，受测配电网除监测点外的节点则作为非监测点；

步骤S3，用各个所述监测装置按预设的数据采集时间间隔采集受测配电网n个监测点的谐波电压数据，将当前时刻即进行谐波污染溯源时刻之前每一数据采集时刻采集到的受测配电网n个监测点谐波电压数据存入谐波历史数据库，并且，获取受测配电网所有m个节点在当前时刻之前对应于所述监测装置每一数据采集时刻的谐波源接入状态并存入所述谐波历史数据库；用各个所述监测装置采集受测配电网n个监测点在当前时刻的谐波电压数据并存入谐波测试数据库；

步骤S4，按以下步骤S41至步骤S44，判断出受测配电网所有m个节点在当前时刻的谐波源接入状态：

步骤S41，用保存在所述谐波历史数据库中的数据构建关系数据库，使得：每一所述数据采集时刻的受测配电网n个监测点谐波电压数据均按预设顺序组成一个列向量，每一所述数据采集时刻的受测配电网所有m个节点谐波源接入状态均按预设顺序组成一个列向量，第i数据采集时刻的监测点谐波电压数据列向量x_i与节点谐波源接入状态列向量y_i构成关系数据库的一对列向量数据对，其中，i表示数据采集时刻；

步骤S42，将所述关系数据库中节点的谐波源接入状态进行赋值，即：节点接入了谐波源的状态赋值为1、未接入谐波源的状态赋值为0；

将所述关系数据库中监测点的谐波电压数据进行归一化处理，即：将第i数据采集时刻的监测点谐波电压数据列向量x_i按式一进行归一化处理：

式一中，x_max和x_min分别为所有时刻同一监测点处谐波电压数据的最大和最小值组成的列向量，归一化的结果是将原始数据规整到[0,1]范围内；

步骤S43，将归一化后的关系数据库代入下述式二的支持向量机模型，关系数据库中列向量数据对x_i,y_i作为模型的训练向量数据输入到支持向量机模型的列向量x,y中，支持向量机模型表示为：

式二中，K(x,x_w)为核函数，a_w为权值向量，b为偏移量，S为训练向量数据对数；

核函数表示为：

将关系数据库中所有列向量数据对代入式二进行交叉验证，选择使训练向量数据方差最小的a_w，σ，b参数作为最佳参数；

步骤S44，将步骤S43得到的最佳参数代入式二中，将所述谐波测试数据库中的受测配电网n个监测点在当前时刻的谐波电压数据按所述预设顺序组成谐波测试数据列向量并将该谐波测试数据列向量作为模型的测试向量数据输入到式二的列向量x中进行训练测试，计算得到列向量y，引入判定阀值ε＝0.5，测试向量结果表示为：

式四中，列向量表示受测配电网对应的节点接入谐波源，列向量表示受测配电网对应的节点未接入谐波源，从而实现了受测配电网的多点谐波污染溯源。

2.根据权利要求1所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述步骤S3还包括数据完整度校验步骤，即：在步骤S3采集到的数据的完整度达到预设的完整度阈值时，进入步骤S4，否则丢弃已采集到的数据并重复步骤S3。

3.根据权利要求1所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述的配电网多点谐波污染溯源方法还包括：

步骤S5，将所述步骤S4中判定为未接入谐波源的受测配电网节点设为非谐波源节点，所述步骤S4中判定为接入谐波源的受测配电网节点设为谐波源节点，并设定非谐波源节点的注入谐波电流数值设定为0，再将其带入节点阻抗方程中，分析非监测点的谐波电压数值；

步骤S5中非监测点谐波电压分析的具体方法为：

步骤S51，谐波电流计算：

基于映射模型估计的结果及谐波测试数据和网络参数，计算谐波源节点的谐波注入电流，其中，所述映射模型即为步骤S43所述的支持向量机模型，所述映射模型估计的结果即为步骤S44所述的测试向量结果；通过网络拓扑结构和配电网初始参数获取谐波导纳矩阵，将谐波导纳矩阵求逆获取谐波阻抗矩阵；求解接入谐波源的节点的谐波注入电流的公式如下：

式五中，监测点谐波电压矩阵[U_h-measure]＝[U₁ … U_n]，其中U₁,…,U_n依次为受测配电网第1至第n个监测点在当前时刻的谐波电压；

I_h-suspect为配电网中当前各个谐波源节点的谐波注入电流矩阵，为未知向量；Z_h-measure为配电网中当前各个监测点的谐波阻抗矩阵，为已知向量；Z_h-nomeasure为配电网中当前各个非监测点对应的谐波阻抗矩阵，为已知向量；U_h-measure为配电网中当前各个监测点的谐波电压矩阵，为已知向量；U_h-nomeasure为配电网中当前各个非监测点的谐波电压矩阵，为未知向量；

将式五进一步分解为：

设配电网节点总数为m，监测点数目为n，判别出谐波源节点的数目为s；可知[U_h-measure]为n×1维向量；[Z_h-measure]为n×m维向量；I_h-suspect为s×1维向量；对于式六，有s个未知量，n个线性方程；当s＜n时，式六为超定方程组；当s＝n时，式六为恰定方程组；当s＞n时，式六为欠定方程组；若线性方程组为恰定，可通过式六解出实际注入谐波电流的精确值；若线性方程组为欠定，可由式六求解得到注入谐波电流I_h-suspect的估计值；

步骤S52，谐波电压计算：

利用式五进行解耦的谐波潮流计算；谐波潮流计算的结果验证映射模型分类结果的正确性；若谐波潮流计算求得的监测点电压与实际监测点电压差值在误差范围之内，表明谐波源定位成功，且谐波源注入电流估计值正确；若电压差值不在误差范围内，则需要改变映射模型中的阀值，将监测点采集的谐波电压数据输入模型重新估计，直至定位成功；

步骤S53，对于任一节点的谐波污染来源可按下式求取：

式八中，为节点x的h次谐波电压；为谐波源节点i在节点x产生的h次谐波电压；为与的夹角；为谐波源节点i对节点x的h次谐波责任指标；

步骤S53中谐波污染溯源分析的具体方法为：

步骤S531，基于谐波电路方程，可将节点j的h次谐波电压分解成m个节点在j节点产生的h次谐波电压；节点j的h次谐波电压分解公式如下：

式九中，U_j-h为节点j的h次谐波电压；Z_j-h为节点j对应的谐波阻抗矩阵的行向量；I_h为节点注入谐波电流列向量；

步骤S532，采用式八对节点谐波电压进行责任划分，表现为在方向上的投影，实现谐波污染溯源。

4.根据权利要求3所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述的配电网多点谐波污染溯源方法还包括：

步骤S6，谐波异常告警：基于谐波源节点的谐波注入电流、扰动传播量值变化以及谐波污染溯源，采用三层次三等级法分析电网的谐波异常，并给出告警信息，其中，所述谐波源节点的谐波注入电流为所述步骤S51计算出的谐波源节点的谐波注入电流，所述扰动传播量值变化为所述步骤S52计算出的谐波电压，所述谐波污染溯源为所述步骤S53得到的谐波污染溯源分析结果；

步骤S61，基于国家标准的限制，考虑历史调试经验及实际监控需要，设置谐波源接入点谐波注入电流告警阈值T₁、谐波扰动传播电压告警阈值T₂和谐波污染溯源告警阀值T₃；

步骤S62，将谐波源接入点谐波注入电流数据与告警阈值T₁相比，若谐波数据值大于T₁，给出相应的告警信息，并结束整个告警流程；若谐波数据值小于T₁，不发出该层次告警，转入步骤63)；

步骤S63，将扰动传播到各节点谐波电压数据与告警阈值T₂相比，若谐波电压数据值大于T₂，给出相应的告警信息，转入步骤64)；若谐波数据值小于T₂，不发出告警信息，谐波数据正常；

步骤S64，将谐波污染溯源数据与告警阈值T₃相比，若谐波污染溯源数据值大于T₃，给出相应的告警信息，并结束整个告警流程；若谐波数据值小于T₃，不发出该层次告警信息，结束整个告警流程。

5.根据权利要求4所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：

所述步骤S61中阈值设置的具体方法为：

步骤S611，参考国家标准GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》限值规定，确定各谐波源接入点谐波注入电流告警阈值T₁和谐波扰动传播到各节点谐波电压异常告警阈值T₂；

步骤S612，基于谐波扰动传播量值分析法，分别计算谐波源节点对各节点的谐波扰动叠加影响；同时，基于历史监控信息及实际需要，使用专家打分制方法确定主观阈值w₁；基于聚类分析算法，将历史数据分成若干类，再根据改进的最大类间方差法，将这若干类分成正常类和异常类，此时分析得到的能最大程度地区分这两类的临界限值，即为客观阈值w₂；将主观阈值w₁和客观阈值w₂进行按比例线性加权，得到判别谐波污染溯源最终告警阀值T₃。

6.根据权利要求4所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述步骤S62中谐波源接入点谐波注入电流数据异常告警的具体方法为：

基于步骤S51计算得到的谐波电流计算结果，并将该谐波电流计算结果记为TA，判别其异常告警的公式如下：

7.根据权利要求4所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述步骤S63中扰动传播到各节点谐波电压数据异常告警的具体方法为：

基于步骤S52计算得到的谐波电压计算结果，并将该谐波电压计算结果记为TB，判别其异常告警的公式如下：

8.根据权利要求4所述的配电网多点谐波污染溯源方法，其特征在于：所述步骤S64中各节点谐波污染溯源数据异常告警的具体方法为：

基于步骤S532计算得到的h次谐波责任指标结果，并将该h次谐波责任指标结果记为TC，判别其异常告警的公式如下：