CN112986678B - 谐波定位方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于电力领域，提出了一种谐波定位方法、装置和设备。该方法包括：根据谐波的潮流分析方法确定目标函数，以及所述目标函数对应的依赖域，根据所述目标函数和所述信赖域确定待分析节点的谐波数据；根据所获取的谐波数据进行波段划分；将所划分的波段与预先设定的场景进行匹配；根据预先设定的场景与谐波变化相似集的对应关系，确定所划分的波段对应的谐波变化相似集；根据所述谐波变化相似集进行谐波定位。本申请通过潮流分析结合信赖域确定谐波数据，有利于提高线路的覆盖，通过波段划分和匹配，有利于准确的对谐波进行定位。

Description

谐波定位方法、装置及设备

技术领域

本申请属于电力系统分析领域，尤其涉及一种谐波定位方法、装置及设备。

背景技术

谐波是指电流中所含有的频率大于基波的频率的电量。由于谐波的频率与基波不同，因此，谐波对电网安全运行会产生较大影响。近年来，大量的电力电子器件在发电、输电和用电等电网环节中广泛使用，包括如发电侧中光伏、风电等大量电力电子器件，高压直流输电、高铁也逐渐电力电子化，使得电网谐波的危害更加明显。

目前的谐波监测装置主要集中分布于主网侧，且与线路数量相比，缺口较大，难以覆盖全网谐波数据。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种谐波定位方法、装置及设备，以解决现有技术中进行谐波定位时，谐波监测装置主要集中分布于主网侧，且与线路数量相比，缺口较大，难以覆盖全网谐波数据的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种谐波定位方法，包括：

根据谐波的潮流分析方法确定目标函数，以及所述目标函数对应的依赖域，根据所述目标函数和所述信赖域确定待分析节点的谐波数据；

根据所获取的谐波数据进行波段划分；

将所划分的波段与预先设定的场景进行匹配；

根据预先设定的场景与谐波变化相似集的对应关系，确定所划分的波段对应的谐波变化相似集；

根据所述谐波变化相似集进行谐波定位。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，根据谐波的潮流分析方法确定目标函数，以及所述目标函数对应的依赖域，根据所述目标函数和所述信赖域确定待分析节点的谐波数据，包括：

根据谐波的潮流分析方法，确定谐波数据的目标函数；

根据所述目标函数，结合信赖域的迭代方法，确定所述待分析节点的信赖域；

根据所述依赖域确定待分析节点的谐波数据。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，根据谐波的潮流分析方法，确定谐波数据的目标函数，包括：

根据潮流分析表达式：

和

确定谐波数据的目标函数：

其中，P_i为节点i的有功功率，Q_i为节点i的无功功率，ΔP_i为节点i的有功功率变化量，ΔQ_i为节点i的无功功率变化量，G_ij为节点i和节点j之间的电导，B_ij为节点i与节点j之间的电纳，e_j为节点j的电压幅值与电压相角的余弦值的乘积，f_j为节点j的电压幅值与电压相角的正弦值的乘积，n为待分析节点相连的节点数量，f(x)为目标函数，DP_i为有功功率变量，DQ_i为无功功率变量。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，根据所述目标函数，结合信赖域的迭代方法，确定所述待分析节点的信赖域，包括：

根据所述目标函数确定偏导数和海森矩阵；

根据所述偏导数和海森矩阵确定二次模型，并计算所述二次模型的解；

根据所述二次模型的解对所述信赖域进行迭代修正，直到修正后的信赖域满足预设的要求。

结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，根据所述偏导数和海森矩阵确定二次模型，并计算所述二次模型的解，包括：

根据所述偏导数和海森矩阵确定二次模型

其中，ψ_k(s)为二次模型，g_k为目标函数的偏导数，s为信赖域x_k到x_k+1的步长，k为信赖域的迭代步数，H_k为目标函数的海森矩阵；

根据(H_k+C_k)p_k＝-g_k计算二次模型ψ_k(s)的解p_k，其中，p_k为第k次迭代的增量；

根据所述二次模型的解对所述信赖域进行迭代修正，包括：

根据所述迭代的增量确定函数

其中，x_k为目标函数的解，当

时，

当

时，

其中，

li为变量x的下限，ui为变量x的上限，p_ki为p_k的第i个分量，θ_k＝O(||p_k+1||)，O(||p_k+1||表示p_k+1的高阶无穷小，β为初始迭代步长，D(x)＝diag(|v(x)|^-1/2)为电压v(x)的对角向量，C(x)＝D(x)diag(g(x))J^v(x)D(x)表示D(x)的变化函数；

如果

令x_k+1＝x_k+s_k，否则x_k+1＝x_k，

如果

令Δ_k+1＝γ₀Δ_k，

如果

令

如果

且

令

如果

且Δ_k＞Λ₁且

令

其中，μ为迭代步长变化均值，Δ_k+1为第k次迭代所确定的信赖域，γ₀、γ1、γ2为信赖域半径修正系数的初始值、最小值和最大值，Δ_k为第k-1次迭代所确定的信赖域，η迭代成功判别系数；Λ₁为初始化信赖域半径。

结合第一方面，在第一方面的第五种可能实现方式中，根据所获取的谐波数据进行波段划分，包括：

根据摇摆窗计算公式

确定摇摆窗的上限和下限，其中，W_L为摇摆窗下限，W_H为摇摆窗上限，ω为窗宽，h0为初始时刻功率；h(t)为t时刻功率，T为谐波序列最后时刻；

当计算到W_L≥W_H时波动段终止，并继续划分下一波动段。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能实现方式中，根据所述谐波变化相似集进行谐波定位，包括：

在所述谐波变化相似集中查找相对功率最大谐波判定为谐波源，其中，相对功率＝谐波功率/短路容量。

本申请实施例的第二方面提供了一种谐波定位装置，所述装置包括：

谐波数据确定单元，用于根据谐波的潮流分析方法确定目标函数，以及所述目标函数对应的依赖域，根据所述目标函数和所述信赖域确定待分析节点的谐波数据；

波段划分单元，用于根据所获取的谐波数据进行波段划分；

场景匹配单元，用于将所划分的波段与预先设定的场景进行匹配；

相似集确定单元，用于根据预先设定的场景与谐波变化相似集的对应关系，确定所划分的波段对应的谐波变化相似集；

谐波定位单元，用于根据所述谐波变化相似集进行谐波定位。

本申请实施例的第三方面提供了一种谐波定位设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述方法的步骤。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述方法的步骤。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请通过潮流分析方法确定目标函数，结合信赖域来确定谐波数据，从而能够有效的提高线路的覆盖，根据所获取的谐波数据进行波段划分和匹配，从而能够有效的提炼谐波变化规律，确定所划分的波段对应的谐波变化相似集进行谐波定位，从而能够准确有效的对谐波进行定位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种谐波定位方法的实现流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种节点拓扑结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种参数初始化示意表；

图4是本申请实施例提供的一种谐波定位装置的示意图；

图5是本申请实施例提供的谐波定位设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

目前的谐波定位方式中，谐波监测装置主要集中分布于主网侧，谐波定位装置的数量与线路数量相比，缺口较大，难以获得覆盖全网谐波数据。为了解决该问题，本申请实施例提出了一种谐波定位方法，该方法基于谐波潮流为求解目标函数，通过信赖域确定待分析节点的谐波数据，从而可以有效的解决覆盖不全的问题；并对所确定的谐波数据进行波段划分和场景匹配，确定谐波变化相似集，根据变化相似集进行谐波定位，能够有效的解决谐波数据不完整的问题，并且通过场景匹配可以有效的提炼谐波变化规律，基于所提炼的谐波规律确定谐波源。

图1为本申请实施例提供的一种谐波定位方法的实现流程示意图，详述如下：

在S101中，根据谐波的潮流分析方法确定目标函数，以及所述目标函数对应的依赖域，根据所述目标函数和所述信赖域确定待分析节点的谐波数据。

在本申请实施例中，在对节点的谐波进行分析时，需要先确定网络中的节点的拓扑关系，包括节点以及节点之间的连接关系。如图2所示的节点拓扑关系示意图中，包括3个节点，其中，节点1和节点2为已有谐波测量节点，节点3为未测量节点。谐波测量节点可以测量得到电压向量、有功功率、无功功率等数据。可以将所测量的数据代入潮流分析式：

其中，P_i为节点i的有功功率，Q_i为节点i的无功功率，ΔP_i为节点i的有功功率变化量，ΔQ_i为节点i的无功功率变化量，G_ij为节点i和节点j之间的电导，B_ij为节点i与节点j之间的电纳，e_j为节点j的电压幅值与电压相角的余弦值的乘积，f_j为节点j的电压幅值与电压相角的正弦值的乘积，n为待分析节点相连的节点数量。

根据所述潮流分析式，可以得到目标函数：

其中，f(x)为目标函数，DP_i为有功功率变量，DQ_i为无功功率变量。

在根据目标函数确定待分析节点的谐波数据时，可以通过信赖域迭代方法，确定待分析节点的谐波数据。具体可以包括：

步骤1，节点变量初始化。以图2所示的节点拓扑网络系统为例，假设节点1、2为测量节点，节点3为未测量节点，变量初始设置值可以图3所示。变量x可以包括节点3的电压实部，节点3的电压虚部、节点1的相角误差修正值和节点2的相角误差修正值。对于每个变量(变量可以节点的电压或相角等)，初始化时可以包括初始值、下限约束值l和上限约束值μ。比如图3所示，节点3电压实部的初始值为0.1，下限约束l为-0.3，上限约束值μ为0.3。

步骤2，设置信赖域计算参数。所设定的参数可以包括信赖域迭代步长变化均值μ、初始迭代步长β、信赖域半径修正系数的初始值γ0、信赖域修正系数的最小值γ1、信赖域修正系数的最大值γ2、精度阈值ε、迭代成功判别系数η和初始化信赖域半径Λl等。

比如，在可能的实现方式中，可以设定参数μ＝0.25，β＝0.1，η＝0.75，γ0＝0.0625，γ1＝0.5，γ2＝2，Λl＝1，ε＝1e-15，令迭代次数k＝0。

其中，步骤1和步骤2中初始化和设置的参数，可以预先设定。

步骤3，计算f(x_k)，g_k，H_k，其中

(即目标函数的一次偏导)，

(即目标函数的二次偏导)，若||gk||<ε，则输出f(x)的解x_k，并停止计算。

步骤4，定义

为

的第i个分量。

当

令v_i＝x_i-u_i；当

令v_i＝x_i-l_i；其中l、u分别是变量的下限与上限，根据具体求解的变量不同，可以表示不同的变量，比如可以为谐波电压、谐波电流或谐波功率等。l_i≤x_i≤u_i，若l_i<x_i<u_i，则认为x属于内点集：

D(x)＝diag(|v(x)|^-1/2)

C(x)＝D(x)diag(g(x))J^v(x)D(x)

其中，D(x)是关于v(x)(vi＝xi-ui)的对角向量；C(x)是关于D(x)的变化函数；sgn读取符号函数。

J^v(x)是一个对角矩阵，对角线元素为0或±1；建立二次模型：

其中s≤Δk，起始信赖域Δk可以设置成给定上下限的1/10。s为信赖域x_k到x_k+1的步长，k为信赖域的迭代步数，H_k为目标函数的海森矩阵。

步骤5，根据(H_k+C_k)p_k＝-g_k,计算二次模型Ψ_k(s)的一个解p_k(变化函数)，定义θ_k-1＝O(||p_k||)，且保持θ_k∈(0,1)，则：

其中，Pk是变化函数，(H_k+C_k)p_k＝-g_k，O(||pk||)为p_k的二次方，O(||pk||)表示高阶无穷小。

对于：

如果

否则

步骤6，计算

步骤7，如果

令x_k+1＝x_k+s_k，否则x_k+1＝x_k；

如果

令Δ_k+1＝γ₀Δ_k；

如果

令

如果

且

令

如果

且Δ_k＞Λ₁且

令

步骤8：k＝k+1，返回步骤2，直到对信赖域的迭代满足预设的要求，根据所确定的信赖域，确定待分析节点的谐波数据。

在S102中，根据所获取的谐波数据进行波段划分。

在对谐波数据进行波段划分时，可以采用摇摆窗方法对谐波数据进行波段划分。其中，确定摇摆窗上限和下限的公式可以为：

其中，W_L为摇摆窗下限，W_H为摇摆窗上限，ω为窗宽，h0为初始时刻功率；h(t)为t时刻功率，T为谐波序列最后时刻，ω可以根据经验值确定，比如，可以设为线路额定电压和短路电流的5％。

逐步增加t的数值，当计算到W_L≥W_H时波动段终止，并继续划分下一波动段。

在S103中，将所划分的波段与预先设定的场景进行匹配。

可以将每个波段的谐波变化划分为5种场景。所划分的场景可以包括平稳变化场景、振荡波动场景、尖峰波动场景、连续上升场景和连续下降场景。

可以通过数据变化斜率进行场景匹配，斜率可以表示为：

假设所计算的波段的斜率为K,K＝[k_t,k_t+1,...,k_T],在平稳变化场景下，K的平均值较小，可设置为小于0.1；振荡波动场景下，K的平均值可以设定为大于0.1，且连续多次变大或变小，连续变大或变小的次数大于预定次数；尖峰波动场景中，K的最大值大于除最大值以外的其它值的平均值的1.5倍；连续上升场景和连续下降场景则可以为K的数值按时序增大或减少。

在S104中，根据预先设定的场景与谐波变化相似集的对应关系，确定所划分的波段对应的谐波变化相似集。

由于相同谐波影响下，谐波变化具有相似性。通过场景相似性比较，确定波段中的场景相似的谐波变化相似集。在确定谐波变化相似集时，可以采用动态时间弯曲法完成。

在S105中，根据所述谐波变化相似集进行谐波定位。

根据场景相似性，确定谐波变化相似集后，可以通过谐波相对功率最大值判定为谐波源。其中，线路谐波相对功率＝谐波功率/短路容量。

本申请通过潮流分析方法确定目标函数，结合信赖域来确定谐波数据，从而能够有效的提高线路的覆盖，根据所获取的谐波数据进行波段划分和匹配，从而能够有效的提炼谐波变化规律，确定所划分的波段对应的谐波变化相似集进行谐波定位，从而能够准确有效的对谐波进行定位。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

图4为本申请实施例提供的一种谐波定位装置的示意图，如图4所示，该装置包括：

谐波数据确定单元401，用于根据谐波的潮流分析方法确定目标函数，以及所述目标函数对应的依赖域，根据所述目标函数和所述信赖域确定待分析节点的谐波数据；

波段划分单元402，用于根据所获取的谐波数据进行波段划分；

场景匹配单元403，用于将所划分的波段与预先设定的场景进行匹配；

相似集确定单元404，用于根据预先设定的场景与谐波变化相似集的对应关系，确定所划分的波段对应的谐波变化相似集；

谐波定位单元405，用于根据所述谐波变化相似集进行谐波定位。

图4所示的谐波定位装置，与图1所示的谐波定位方法对应。

图5是本申请一实施例提供的谐波定位设备的示意图。如图5所示，该实施例的谐波定位设备5包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52，例如谐波定位程序。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个谐波定位方法实施例中的步骤。或者，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在所述谐波定位设备5中的执行过程。

所述谐波定位设备5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述谐波定位设备可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是谐波定位设备5的示例，并不构成对谐波定位设备5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述谐波定位设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。所称处理器50可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51可以是所述谐波定位设备5的内部存储单元，例如谐波定位设备5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述谐波定位设备5的外部存储设备，例如所述谐波定位设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述谐波定位设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述谐波定位设备所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种谐波定位方法，其特征在于，所述方法包括：

根据谐波的潮流分析方法确定目标函数，以及所述目标函数对应的信赖域，根据所述目标函数和所述信赖域确定待分析节点的谐波数据；

根据所获取的谐波数据进行波段划分；

将所划分的波段与预先设定的场景进行匹配，所述场景包括平稳变化场景、振荡波动场景、尖峰波动场景、连续上升场景和连续下降场景；

根据预先设定的场景与谐波变化相似集的对应关系，确定所划分的波段对应的谐波变化相似集，所述谐波变化相似集通过场景相似性比较，由波段中的场景相似的谐波所确定；

根据所述谐波变化相似集进行谐波定位；

根据所获取的谐波数据进行波段划分，包括：根据摇摆窗计算公式

确定摇摆窗的上限和下限，其中，W_l为摇摆窗下限，W_h为摇摆窗上限，ω为窗宽，h(0)为初始时刻功率；h(t)为t时刻功率，T为谐波序列最后时刻；当计算到W_l≥W_h时波动段终止，并继续划分下一波动段；

根据所述谐波变化相似集进行谐波定位，包括：在所述谐波变化相似集中查找相对功率最大谐波判定为谐波源，其中，相对功率＝谐波功率/短路容量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据谐波的潮流分析方法确定目标函数，以及所述目标函数对应的信赖域，根据所述目标函数和所述信赖域确定待分析节点的谐波数据，包括：

根据谐波的潮流分析方法，确定谐波数据的目标函数；

根据所述目标函数，结合信赖域的迭代方法，确定所述待分析节点的信赖域；

根据所述信赖域确定待分析节点的谐波数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据谐波的潮流分析方法，确定谐波数据的目标函数，包括：

根据潮流分析表达式：

和

确定谐波数据的目标函数：

其中，P_i为节点i的有功功率，Q_i为节点i的无功功率，ΔP_i为节点i的有功功率变化量，ΔQ_i为节点i的无功功率变化量，G_ij为节点i和节点j之间的电导，B_ij为节点i与节点j之间的电纳，e_j为节点j的电压幅值与电压相角的余弦值的乘积，f_j为节点j的电压幅值与电压相角的正弦值的乘积，n为待分析节点相连的节点数量，f(x)为目标函数，DP_i为有功功率变量，DQ_i为无功功率变量。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述目标函数，结合信赖域的迭代方法，确定所述待分析节点的信赖域，包括：

根据所述目标函数确定偏导数和海森矩阵；

根据所述偏导数和海森矩阵确定二次模型，并计算所述二次模型的解；

根据所述二次模型的解对所述信赖域进行迭代修正，直到修正后的信赖域满足预设的要求；

根据所述偏导数和海森矩阵确定二次模型，并计算所述二次模型的解，包括：

根据偏导数和海森矩阵确定二次模型

其中，ψ_k(s)为二次模型，g_k为目标函数的偏导数，s为信赖域x_k到x_k+1的步长，k为信赖域的迭代步数，H_k为目标函数的海森矩阵；

根据(H_k+C_k)p_k＝-g_k计算二次模型ψ_k(s)的解p_k，其中，p_k为第k次迭代的增量；

根据所述二次模型的解对所述信赖域进行迭代修正，包括：

根据所述迭代的增量确定函数

其中，x_k为目标函数的解，当

时，

当

时，

其中，

li为变量x的下限，ui为变量x的上限，p_ki为p_k的第i个分量，θ_k＝O(||p_k+1||)，O(||p_k+1||)表示p_k+1的高阶无穷小，β为初始迭代步长，D(x)＝diag(|v(x)|^-1/2)为电压v(x)的对角向量，C(x)＝D(x)diag(g(x))J^v(x)D(x)表示D(x)的变化函数，J^v(x)是一个对角矩阵，对角线元素为0或±1；

如果

令x_k+1＝x_k+s_k，否则x_k+1＝x_k，

如果

令Δ_k+1＝γ₀Δ_k，

如果

令

如果

且

令

如果

且Δ_k＞Λ₁且

令

其中，μ为迭代步长变化均值，Δ_k+1为第k次迭代所确定的信赖域，γ₀、γ1、γ2为信赖域半径修正系数的初始值、最小值和最大值，Δ_k为第k-1次迭代所确定的信赖域，η迭代成功判别系数；Λ₁为初始化信赖域半径。

5.一种谐波定位装置，其特征在于，所述装置包括：

谐波数据确定单元，用于根据谐波的潮流分析方法确定目标函数，以及所述目标函数对应的信赖域，根据所述目标函数和所述信赖域确定待分析节点的谐波数据；

波段划分单元，用于根据所获取的谐波数据进行波段划分；

场景匹配单元，用于将所划分的波段与预先设定的场景进行匹配，所述场景包括平稳变化场景、振荡波动场景、尖峰波动场景、连续上升场景和连续下降场景；

相似集确定单元，用于根据预先设定的场景与谐波变化相似集的对应关系，确定所划分的波段对应的谐波变化相似集，所述谐波变化相似集通过场景相似性比较，由波段中的场景相似的谐波所确定；

谐波定位单元，用于根据所述谐波变化相似集进行谐波定位；

所述波段划分单元用于：根据摇摆窗计算公式

确定摇摆窗的上限和下限，其中，W_l为摇摆窗下限，W_h为摇摆窗上限，ω为窗宽，h(0)为初始时刻功率；h(t)为t时刻功率，T为谐波序列最后时刻；当计算到W_l≥W_h时波动段终止，并继续划分下一波动段；

所述谐波定位单元用于：在所述谐波变化相似集中查找相对功率最大谐波判定为谐波源，其中，相对功率＝谐波功率/短路容量。

6.一种谐波定位设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

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