基于局部-地理加权回归的时变谐波阻抗估计

作     者：徐方维 谢佩昂 王川 刘凯 郭凯 樊丽娟 XU Fangwei;XIE Pei′ang;WANG Chuan;LIU Kai;GUO Kai;FAN Lijuan

作者机构：四川大学电气工程学院四川成都610065 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510080 

出 版 物：《电力工程技术》 (Electric Power Engineering Technology)

年 卷 期：2025年第44卷第1期

页      面：20-29页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52277113) 

主　　题：谐波阻抗 背景谐波 阻抗变化 权重矩阵 局部加权回归(LWR) 地理加权回归(GWR) 

摘      要：现有研究中通常假定电力系统谐波阻抗恒定,但不符合真实工况中情况。实际中,系统侧谐波阻抗和背景谐波随运行工况时变,当两谐波电压样本点时间间隔较大时,对应时刻的阻抗和背景谐波的差值可能较大,难以根据时间间隔较远样本点的信息估计关注样本点的阻抗值。由此,文中提出一种基于局部-地理加权回归的时变系统侧谐波阻抗估计方法,首先依据时间间隔大小构建权重矩阵,对与关注样本点时间间隔较大的样本点赋予较小权重,并采用局部加权回归(locally weighted regression,LWR)初步估计系统侧谐波阻抗和背景谐波参考值。然后利用阻抗参考值修正回归方程以降低原回归方程的欠定程度,同时以背景谐波参考值为先验信息,筛选出与关注样本点背景谐波相似的样本点,再基于所筛选样本逐一采用地理加权回归(geographically weighted regression,GWR)求解各点的背景谐波电压和系统侧谐波阻抗。在强背景谐波波动的情况下,文中所提方法能识别阻抗的突变点、估计系统侧谐波阻抗的变化趋势。最后通过仿真分析可知,文中所提方法相对于传统恒定谐波阻抗估计方法,估计准确度提升约40%;相对于现有变阻抗估计方法,估计准确度提升约30%。